Indhold
Der er mange spændende forskelle mellem bakterier og andre slags celler. Blandt disse er tilstedeværelsen af plasmider i bakterier. Disse små gummibåndlignende sløjfer af DNA er adskilt fra bakteriekromosomer. Så vidt vides findes plasmider kun i bakterier og ikke i andre former for liv. Og de spiller en vigtig rolle i moderne bioteknologi.
Bakterielle kromosomer
Selvom der er undtagelser, har de fleste bakterier et enkelt cirkulært kromosom. Det meste af bakteriens genetiske materiale er indeholdt i dette kromosom, som kun replikeres eller kopieres, når cellen deler sig. Imidlertid kan bakterien muligvis også have et eller flere plasmider. Nogle plasmider replikerer kun, når cellen deler sig, og andre kopieres på andre tidspunkter. Der kan være mere end en kopi af det samme plasmid i en celle, især hvis plasmidet gentages uafhængigt af celledeling. Fordi DNA-replikation kræver energi, vil et større antal plasmider forbruge mere energi, når cellen deler sig. Hvis disse plasmider giver en fordel, såsom antibiotikaresistens, kan de dog muligvis mere end kompensere for denne byrde med hensyn til de fordele, de giver.
De vigtigste forskelle mellem DNA i kromosomer og plasmider ligger i, hvor det genetiske materiale replikeres, og hvor mobilt det er. Gener på et plasmid kan overføres mellem bakterier meget lettere end kromosomalt DNA.
konjugation
En anden interessant forskel mellem plasmid og kromosomalt DNA i bakterier er en proces kaldet konjugering. Denne proces overfører plasmider mellem bakterier, undertiden mellem forskellige arter af bakterier, der kun er fjernt beslægtede. Det overførte plasmid forbliver muligvis adskilt og adskilt fra bakteriekromosomet eller blive en del af det. Plasmidoverførsel har været vigtig i stigningen af antibiotikaresistens. Gener, der giver antibiotisk resistens, findes ofte på plasmider og ser ud til at være overført fra en bakterieart eller population til en anden.
Andre forskelle
Generelt har bakteriekromosomer typisk en højere kodningsdensitet. Dette betyder, at en større andel af kromosomet er aktivt og giver instruktioner til proteinproduktion. Nogle plasmider har måske kun et par gener, hvilket betyder, at de er meget mindre end kromosomet og kun har et meget begrænset antal funktioner.
Kromosomer har generelt kernegener, der er involveret i metabolisme, der er essentiel for bakteriens overlevelse og vækst. Plasmider har på den anden side en tendens til at have nyttige funktionelle "ekstramateriale". Disse funktionelle fordele inkluderer antibiotikaresistens, afgiftning af skadelige stoffer eller i tilfælde af bakterier, der forårsager sygdom, evnen til at invadere en vært.
Betydning
Plasmider er blevet enormt vigtige redskaber i moderne bioteknologi. Molekylærbiologer bruger ofte plasmider til at introducere gener i bakterier. Først bruger de enzymer til at omdanne det løkkeformede plasmid til en lineær form. Derefter opdeler de de ønskede gener i plasmidet og bruger andre enzymer til at gendanne plasmiderne ringlignende form. Endelig inkuberer de bakterierne under forhold, der vil tvinge bakterierne til at inkorporere nogle af plasmiderne. Disse genteknikker er meget nyttige til at producere vigtige proteiner såsom insulin og humant væksthormon, der bruges i moderne medicin.