Плазмиды
Плазмида - это молекула ДНК, отделенная от хромосомной ДНК и способная к самостоятельной репликации (копированию).
Термин "плазмида" был впервые введен американским молекулярным биологом Джошуа Ледербергом в 1952 году.
Плазмиды являются двойными и во многих случаях круглыми. Плазмиды обычно встречаются у бактерий естественным образом, но иногда встречаются у эукариотических организмов (например, 2-микрометровое кольцо у Saccharomyces cerevisiae).
Размер плазмы варьируется от 1 до более 1000 пар килобазы (кбп). Количество одинаковых плазмид в одной ячейке может варьироваться от одной до тысяч. Плазмиды часто ассоциируются с спряжением, механизмом горизонтального переноса генов.
Плазмиды - это переносимые генетические элементы, или "репликоны", способные самостоятельно копировать себя в подходящем хозяине. Плазмиды можно найти во всех трех основных областях: Архея, Бактерии и Эукарья. Подобно вирусам, плазмиды не считаются формой "жизни", как она определяется в настоящее время. В отличие от вирусов, плазмиды являются "голой" ДНК и не кодируют гены, необходимые для инкассации генетического материала для передачи новому хозяину.
Передача плазмиды от хозяина к хозяину требует прямого, механического переноса путем спряжения или изменения экспрессии гена хозяина, что позволяет намеренно поглощать генетический элемент путем трансформации.
Микробная трансформация с ДНК плазмиды не является ни паразитической, ни симбиотической по своей природе, поскольку каждая из них подразумевает наличие независимого вида, живущего в соразмерном или вредном состоянии с организмом хозяина. Скорее плазмиды обеспечивают механизм для горизонтальной передачи гена внутри популяции микробов и могут обеспечить селективное преимущество под заданным состоянием окружающей среды.
Плазмиды могут содержать гены, обеспечивающие устойчивость к антибиотикам естественного происхождения в конкурентной нише окружающей среды, или, в качестве альтернативы, производимые белки могут действовать в качестве токсинов при аналогичных обстоятельствах. Плазмиды также могут обеспечивать бактериям способность фиксировать элементарный азот или разлагать сложные органические соединения. Это может дать преимущество в условиях лишения питательных веществ.
Рис. 1 : Иллюстрация бактерии с приложенной плазмидой, показывающей хромосомную ДНК и плазмиды.
Вопросы и ответы
В: Что такое плазмида?
О: Плазмида - это молекула ДНК, которая отделена от хромосомной ДНК и может реплицироваться независимо. Она двухцепочечная и, во многих случаях, имеет круглую форму.
В: Кто ввел термин "плазмида"?
О: Термин "плазмида" был впервые введен американским молекулярным биологом Джошуа Ледербергом в 1952 году.
В: Какого размера бывают плазмиды?
О: Размер плазмид варьируется от 1 до более чем 1 000 пар килобаз (kbp).
В: Где плазмиды встречаются в природе?
О: Плазмиды обычно возникают в бактериях, но иногда встречаются и в эукариотических организмах, таких как Saccharomyces cerevisiae.
В: Какое отношение к плазмидам имеет горизонтальный перенос генов?
О: Плазмиды часто связаны с конъюгацией - механизмом горизонтального переноса генов.
В: Считаются ли плазмиды живыми?
О: Нет, как и вирусы, плазмиды не считаются формой жизни в ее нынешнем понимании.
В: Какие преимущества может дать перенос определенных генов на плазмиде?
О: Носительство определенных генов на плазмиде может дать бактериям способность фиксировать элементарный азот или разлагать сложные органические соединения, что может дать преимущество в условиях недостатка питательных веществ.
