Πλασμίδιο

Τα πλασμίδια είναι δίκλωνα, κυκλικά μόρια DNA, το μέγεθος των οποίων ποικίλλει, που εντοπίζονται σε πολλά βακτήρια και περιέχουν μικρό ποσοστό της γενετικής πληροφορίας του κυττάρου (1 -2 %). Ο όρος πλασμίδιο εισήχθη από τον Αμερικανό μοριακό βιολόγο Joshua Lederberg το 1952. Ένα βακτήριο μπορεί να περιέχει ένα ή περισσότερα πλασμίδια, συνήθως 2-50 αντίγραφα ανά κύτταρο, τα οποία αντιγράφονται ανεξάρτητα από το κύριο βακτηριακό μόριο DNA.

Αναπαράσταση ενός βακτηρίου που περιέχει τρία πλασμίδια

Μεταξύ των γονιδίων που περιέχονται στα πλασμίδια υπάρχουν γονίδια ανθεκτικότητας σε αντιβιοτικά και γονίδια που σχετίζονται με τη μεταφορά γενετικού υλικού από ένα βακτήριο σε άλλο. Στο βακτήριο του εδάφους Agrobacterium tumefaciens («αγροβακτήριο το ογκοποιό») συναντάμε το πλασμίδιο Ti, το οποίο περιέχει γονίδια που προκαλούν εξογκώματα (όγκους) στο σώμα των φυτών. Τα πλασμίδια έχουν τη δυνατότητα να ανταλλάσσουν γενετικό υλικό τόσο μεταξύ τους όσο και με το κύριο μόριο DNA του βακτηρίου, καθώς και να μεταφέρονται από ένα βακτήριο σε άλλο. Με τον τρόπο αυτό μετασχηματίζουν το βακτήριο στο οποίο εισέρχονται και του προσδίδουν καινούργιες ιδιότητες. Τα πλασμίδια αποτελούν πολύτιμο εργαλείο των τεχνικών της Γενετικής Μηχανικής. Διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο στην κλωνοποίηση γονιδίων για την παραγωγή σημαντικών πρωτεϊνών, όπως της ινσουλίνης.

Ως φορείς κλωνοποίησης

Τα πλασμίδια χρησιμοποιούνται ευρύτατα στην Γενετική Μηχανική ως φορείς κλωνοποίησης. Φορέας κλωνοποίσης καλείται ένα μόριο το οποίο μπορεί να αναπαράγεται αυτόνομα σε έναν κατάλληλο οργανισμό-ξενιστή. Πολλά πλασμίδια λόγω αυτού του ρόλου τους έχουν βελτιστοποιηθεί εργαστηριακά για να εξυπηρετούν ορισμένους πειραματικούς στόχους (εισαγωγή και πολλαπλασιασμός θραυσμάτων ξένου DNA). Τα πλασμίδια φορείς διαθέτουν μία περιχή που ονομάζεται πολυσυνδέτης και περιέχει πολλές μοναδικές περιοριστικές θέσεις στην αλληλουχία της (θέσεις αναγνώρισης από περιοριστικές ενδονουκλεάσες). Ο πολυσυνδέτης, επομένως, μπορεί να κοπεί με πολλά διαφορετικά περιοριστικά ένζυμα ή συνδυασμούς ενζύμων παρέχοντας μεγάλη ευχέρεια ως προς το εύρος των θραυσμάτων που μπορούν να ενσωματωθούν. Άλλο χαρακτηριστικό των πλασμιδίων φορέων κλωνοποίησης είναι τα γονίδια-ανταποκριτές. Τα γονίδια ανταποκριτές είναι γονίδια τα οποία κωδικοποιούν κάποια φθορίζουσα πρωτεΐνη ή κάποιο ένζυμο που προσδίδει ανθεκτικότητα σε κάποιο αντιβιοτικό. Τα γονίδια-ανταποκριτές χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση των φορέων που έχουν ενσωματώσει κάποιο ξένο θραύσμα DNA, καθώς η εισαγωγή του σε αυτά οδηγεί σε ανιχνεύσιμα αποτελέσματα στις αποικίες του ξενιστή (π.χ. αλλαγή χρώματος).

Δείτε επίσης

• Ανασυνδυασμένο DNA

Πηγές

• Βιολογία Γ Λυκείου Αρχειοθετήθηκε 2016-03-04 στο Wayback Machine.
• Βιοχημεία J.M. Berg, J. L. Tymoczko, G. J. Gatto, L. Stryer Αρχειοθετήθηκε 2021-07-09 στο Wayback Machine.