پلاسمید
پلاسمید یک رشته DNA دو رشته ای کوچک است که متمایز از DNA کروموزومی است و طول آن از 1000 تا 100 هزار جفت باز متغیر است. پلاسمیدها به طور طبیعی در سلول باکتریایی وجود دارد و در آرکی ها و برخی یوکاریوت ها یافت می شود. اغلب ژن هایی که در پلاسمید است مزایایی مانند مقاومت به آنتی بیوتیک را به باکتری می دهد. زمانی که یک باکتری تقسیم می شود تمامی پلاسمید های موجود در سلول کپی شده و هر سلول دختری یک کپی از پلاسمید را دریبافت می کند. هم چنین باکتری ها می توانند پلاسمید را در فرآیند Conjugation (هم یوغی) به باکتری دیگری منتقل کنند.
عملکرد پلاسمید
پلاسمید ها عملکرد متفاوتی دارند و حاوی ژن هایی هستند که هم از طریق دفاع از سلول میزبان با تولید توکسین و هم از طریق کشتن سایر ارگانیسم ها، شانس بقا در میکروارگانیسم ها را افزایش می دهد. بعضی از پلاسمیدها فرآیند همانند سازی باکتری را تسهیل می کند و از آنجا که سایز پلاسمید بسیار کوچک است، تنها حاوی تعدادی کمی از ژن های اختصاصی است که عملکرد آن را اختصاصی می کند.
انواع پلاسمید ها
- Fertility plasmids
حاوی ژن های ترانسفر هستند که به سلول اجازه می دهد ژن ها از یک باکتری به باکتری دیگر طی فرآیند Conjugation منتقل شوند. در واقع f-plasmid ها اپی زوم (Episome) بوده و می توانند به DNA کروموزومی وارد شوند. باکتری هایی که f-plasmid دارند F+ و آنهایی که فاقد آن هستند F– نامیده میشوند. اگر F+ با F– هم یوغی داشته باشد نتیجه ی آن دو باکتری F+ خواهد بود.
- Resistance plasmids
این پلاسمید ها حاوی ژن هایی است که به سلول باکتریایی کمک می کند تا در مقابل فاکتورهای محیطی مانند سموم یا آنتی بیوتیک ها از خود دفاع کند. برخی از Resistance plasmids می توانند طی هم یوغی منتقل شوند.
- Virulence plasmids
زمانی که باکتری این پلاسمید را دارد پاتوژن محسوب می شود و بیماری زاست. EColi به طور طبیعی در روده انسان و حیوانات یافت می شود اما برخی از سویه های آن که این پلاسمید را دارد استفراغ و اسهال را ایجاد می کند.
- Degradative plasmids
این پلاسمید به باکتری کمک میکند تا ترکیباتی که به طور معمول در طبیعت نیست مانند تولوئن، زایلن، اسید سالیسیلیک، را تجزیه کند. در واقع حاوی ژن هایی است که آنزیم های تجزیه کننده خاصی را کد می کند.
- Col plasmids
حاوی ژن هایی است که باکتریوسین یا Colicin را می سازد. باکتریوسین ها پروتئین هایی هستند که از سلول میزبان از طریق کشتن سایر باکتری ها دفاع می کند. باکتریوسین در بسیاری از سویه ها مانند EColi (ColE1) وجود دارد.
کاربرد پلاسمیدها
محققان از پلاسمید به عنوان ابزاری برای کلون کردن، انتقال و یا دستکاری ژن ها بهره می برند و پلاسمیدهایی که با هاین هدف مورد استفاده قرار می گیرند، وکتور نامیده می شوند. محققان می توانند بخشی از DNA و یا ژن ها را در وکتور قرار داده و یک پلاسمید نوترکیب ایجاد کنند. این پلاسمید از طریق فرآیند transformation به باکتری دیگر وارد می شود. سپس به دلیل تکثیر سریع باکتری، کارخانهای از کپی های DNA مورد نظر به مقدار زیاد حاصل می شود.
رفرنس:
