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Che cosa sono plasmidi?

Dal cavaliere di Megan, BSc

Le celle batteriche possiedono spesso le molecole di DNA chiuso e circolare, altrimenti conosciuto come plasmidi del `'. Possono anche essere presenti alle frequenze molto più basse in determinati tipi eucariotici delle cellule, quale lievito. Sono non indispensabili, auto-ripiegando le molecole del DNA che sono importanti per il pool genico mobile prokaryotic.

I plasmidi possono esistere e ripiegare soltanto all'interno di una cella, in cui utilizza il macchinario della cellula ospite. Consistono di piccolo DNA a doppia elica circolare ed hanno una diversità enorme nella dimensione cioè da 2kb-200kb.

I plasmidi si distribuiscono verticalmente alle cellule figlie dopo la divisione cellulare ospite. Possono anche essere trasferiti orizzontalmente fra gli sforzi differenti delle celle prokaryotic, durante il trattamento chiamato coniugazione batterica. Il loro numero di copia in celle batteriche varia notevolmente. Il tipo del plasmide determina il numero di copia; gli alti plasmidi di numero di copia possono essere più di 100 copie per cella, mentre altri sono limitati molto a poche copie per cella.

Un plasmide batterico è una piccola molecola del DNA che è clonazione batterica comunemente usata. I plasmidi della clonazione contengono un sito per un
Un plasmide batterico è una piccola molecola del DNA che è clonazione batterica comunemente usata. I plasmidi della clonazione contengono un sito per un'inserzione del DNA. Credito di immagine: Nordico/Shutterstock di Soleil

Tipi di plasmidi

I plasmidi sono importanti per evoluzione ed adattamento batterici a in corso d'evoluzione, poichè portano i geni che portano i tratti utili per la cella batterica.

I tipi differenti di plasmidi possono coesistere in una cella batterica. Per esempio, gli sforzi quale Escherichia coli possono avere tre piccoli plasmidi differenti in molte copie ed un grande plasmide della singola copia. Il numero di copia dipende da quanto attivamente trascritto l'origine di replicazione dei plasmidi è. Se è estremamente attivo, i plasmidi possono subire parecchi cicli della replica durante il ciclo unicellulare.

I diversi plasmidi portano molto pochi geni, ma possono portare i vantaggi selettivi enormi in determinati ambienti. Per esempio, i plasmidi possono contenere i geni di resistenza a antibiotici, comportanti un rischio alla salute pubblica. I plasmidi che portano i geni di resistenza sono conosciuti come plasmidi della R. L'uso aumentato degli antibiotici globalmente ha causato i ceppi batterici che portano i plasmidi della R per moltiplicarsi nella dimensione; ciò significa che gli agenti patogeni resistenti stanno diventando più comuni, rendendo il trattamento di determinate infezioni batteriche molto più difficile. Un'altra complicazione è che determinati plasmidi della R possono portare fino a 10 geni di resistenza agli antibiotici differenti e questi plasmidi contengono spesso i geni che permettono che la coniugazione batterica accada.

Altri plasmidi naturali includono quelli che portano il fattore del sesso (F), che permette che la cella esegua la coniugazione, le origini della replica e le funzioni batteriche di manutenzione.

Determinati tipi di plasmidi possono inserire la parte del loro DNA nel genoma della cellula ospite, tramite un trattamento conosciuto come integrazione. Questi plasmidi possono esistere in due moduli, che sono repliconi extracromosomici o plasmidi integrati. Questi plasmidi sono conosciuti come episomi del `'.

I mitocondri all'interno delle cellule umane egualmente contiene una molecola chiusa del DNA della circolare; ciò è conosciuta come mtDNA. Codifica 37 geni e 16500bp. La teoria del endosymbiont specifica che i mitocondri erano una volta specie prokaryotic indipendenti, che hanno formato una relazione simbiotica con una più grande cella eucariotica. il mtDNA può essere ereditato soltanto dalla madre e le mutazioni in piombo a una diversa gamma di malattie dovuto la variazione delle domande metaboliche negli organi del corpo umano.

L'uso dei plasmidi nella clonazione di base del DNA

La maggior parte delle tecniche della clonazione del DNA usa le celle batteriche modificate come fattori eliminati di virulenza delle cellule ospiti per esempio. Ciò è dovuto i brevi tempi di ciclo cellulare e la moltiplicazione rapida.

I plasmidi che ripiegano in Escherichia coli sono una delle scelte più comuni del vettore nella clonazione del DNA. Un vettore è una molecola che è usata per portare il DNA dell'obiettivo come passeggero nelle celle, che permette che la sequenza del DNA dell'obiettivo sia ripiegata. I plasmidi sono una scelta popolare del vettore poichè sono uno della maggior parte dei modi efficaci di propagare il DNA, essi hanno un ciclo indipendente della replica e possiedono la loro propria origine di replicazione.

I plasmidi naturali devono geneticamente essere modificati prima di essere usando come vettore per clonare. Sono progettati in modo da miri ai frammenti della restrizione, tagliano dagli enzimi specifici della restrizione, hanno una posizione unica in quel plasmide. Questi siti fiancheggiano il sito della clonazione nel plasmide. Molti plasmidi modificati hanno vari siti unici del frammento della restrizione, costituiti dalle combinazioni uniche di enzimi della restrizione. Ciò rende al plasmide un vettore più flessibile della clonazione.

I plasmidi modificati egualmente portano un gene dell'indicatore. Il modulo più comune è una resistenza di conferimento del gene agli antibiotici comunemente usati. Affinchè clonare siano efficace, le cellule ospiti batteriche devono essere sensibili all'antibiotico scelto; ciò significa che le colonie sopravviventi sono state trasformate dal vettore del plasmide, permettendoli di svilupparsi in quell'ambiente.

Una procedura di clonazione standard comincia con la legatura di un vettore del plasmide, con un gene dell'indicatore e la sequenza di DNA dell'obiettivo. Ciò richiede enzima di una ligasi del `' e forma un plasmide recombinante. Il plasmide poi è presentato alle cellule ospiti batteriche da una scossa del calore. Questo multipli di punto il numero di copia recombinante del vettore. Le celle batteriche poi sono coltivate sulle piastre di agar che contengono l'antibiotico che il vettore conferisce la resistenza anche. Ciò seleziona per le colonie trasformate. I plasmidi recombinanti possono poi essere estratti, depurati ed ordinati dalle colonie trasformate ed essere utilizzati in vari studi di espressione di studi cioè.

Sorgenti

  • Campbell, N A., Reece, J.B., Urry, L.A., Caino, M.L., Wasserman, S.A., Minorsky, P.V., Jackson, R B. (2015). Biologia: Un approccio globale (decima edizione). Essex: Formazione di Pearson limitata.
  • Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C.A., Krieger, M., Scott, M.P., Bretscher, A., Ploegh, H., Matsudaira, P. (2008). Biologia cellulare molecolare (sesta edizione). New York: W.H. Freeman e società.
  • Strachan, T., ha letto, A. (2011). La genetica molecolare umana (quarta edizione). New York: Scienza della ghirlanda, Taylor e gruppo di Francis, LLC.

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Last Updated: Jun 8, 2018

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