Innhold
Det er mange spennende forskjeller mellom bakterier og andre typer celler. Blant disse er tilstedeværelsen av plasmider i bakterier. Disse små, gummibåndlignende DNA-løkkene er atskilt fra bakteriekromosomer. Så langt kjent er plasmider bare funnet i bakterier og ikke andre former for liv. Og de spiller en viktig rolle i moderne bioteknologi.
Bakterielle kromosomer
Selv om det er unntak, har de fleste bakterier et enkelt sirkulært kromosom. Det meste av bakteriens genetiske materiale er inneholdt i dette kromosomet, som bare blir kopiert eller kopiert når cellen deler seg. Imidlertid kan bakterien også ha en eller flere plasmider. Noen plasmider replikerer bare når cellen deler seg, og andre kopieres andre ganger. Det kan være mer enn en kopi av det samme plasmidet i en celle, spesielt hvis plasmidet kopieres uavhengig av celledeling. Fordi DNA-replikasjon krever energi, vil et større antall plasmider forbruke mer energi når cellen deler seg. Hvis disse plasmidene gir en fordel som antibiotikaresistens, kan de imidlertid mer enn gjøre opp for denne belastningen når det gjelder fordelene de gir.
De viktigste forskjellene mellom DNA i kromosomer og plasmider ligger i hvor arvestoffet er replikert og hvor mobilt det er. Gener på et plasmid kan overføres mellom bakterier mye lettere enn kromosomalt DNA.
Bøyning
En annen interessant forskjell mellom plasmid og kromosomalt DNA i bakterier er en prosess som kalles konjugering. Denne prosessen overfører plasmider mellom bakterier, noen ganger mellom forskjellige arter av bakterier som bare er fjernt beslektede. Det overførte plasmidet kan forbli distinkt og atskilt fra bakteriekromosomet eller bli en del av det. Plasmidoverføring har vært viktig i økningen av antibiotikaresistens. Gener som gir antibiotikaresistens finnes ofte på plasmider og ser ut til å ha blitt overført fra en bakterieart eller populasjon til en annen.
Andre forskjeller
Generelt har bakteriekromosomer typisk en høyere kodetetthet. Dette betyr at en større andel av kromosomet er aktivt og gir instruksjoner for proteinproduksjon. Noen plasmider har kanskje bare noen få gener, noe som betyr at de er mye mindre enn kromosomet og har bare et veldig begrenset antall funksjoner.
Kromosomer har vanligvis kjernegener, som er involvert i metabolisme som er essensielt for bakterienes overlevelse og vekst. Plasmider har derimot nyttige funksjonelle "ekstramateriale". Disse funksjonelle fordelene inkluderer antibiotikaresistens, avgiftning av skadelige stoffer eller for bakterier som forårsaker sykdom, evnen til å invadere en vert.
Betydning
Plasmider har blitt enormt viktige verktøy i moderne bioteknologi. Molekylærbiologer bruker ofte plasmider for å introdusere gener i bakterier. Først bruker de enzymer for å transformere det sløyfeformede plasmidet til en lineær form. Deretter splitter de de ønskede genene i plasmidet og bruker andre enzymer for å gjenopprette plasmidene ringlignende form. Til slutt inkuberer de bakteriene under forhold som vil tvinge bakteriene til å innlemme noen av plasmidene. Disse genteknikkteknikkene er veldig nyttige for å produsere viktige proteiner som insulin og humant veksthormon, som brukes i moderne medisin.