Плазміда

Плазміда – невелика позахромосомна ДНК, здатна до самостійної реплікації і фізично відокремлена від хромосомної ДНК всередині клітини.

Найчастіше є кільцевою двуспіральною молекулу ДНК і найбільш характерна для бактерій, хоча, зрідка може зустрічатися у архей і еукаріот.

У природних умовах плазміди часто несуть гени, що підвищують шанси бактерії на виживання, такі як гени стійкості до антибіотиків.

У той час як хромосоми містять в собі повний набір життєво важливих генів, необхідних для формування і функціонування клітини бактерії, хромосоми містять лише невелику кількість специфічних генів, – свого роду «доповнення та коментарі» до основного геному, – які використовуються і корисні лише в певних умовах і ситуаціях.

Плазміди здатні до самостійного реплікації незалежно від основного генома при наявності відповідного господаря. Проте, як і віруси, плазміди не вважають повноцінної формою життя.

Плазміди переносяться від однієї бактерії до іншої шляхом кон’югації. Це один з механізмів горизонтального переносу генів. Таким чином плазміди відносяться до мобілому бактерій. На відміну від вірусів, у плазмід немає захисного білкового капсида, і в їх складі немає генів, що кодують захисну оболонку, тобто плазміда являє «голу» ДНК.

Розміри плазмід варіюються від 1 до 200+ кілобаз, і кількість ідентичних копій однієї плазміди в клітині може варіюватися від однієї до кількох тисяч в залежності від обставин.

Всі плазміди, здатні до самостійного реплікації, несуть в собі точку початку реплікації (ORI). Такі плазміди інакше називаються репліконами. Стандартний бактеріальний реплікон може містити досить велика кількість елементів, куди входять білки ініціації реплікації, що повторюються елементи (ітерони), ДнаA-бокси і АТ-багаті повтори.

Дрібні плазміди використовують для реплікації систему господаря, в той час як великі несуть в своєму складі специфічні для реплікації цих плазмід гени.

Деякі типи плазмід здатні інтегруватися до складу хромосоми господаря. Такі плазміди відомі як епісоми.

Найчастіше плазміди несуть як мінімум один ген. У більшості випадків гени плазмід надають господареві деяку перевагу, наприклад, здатність виживати в умовах, які інакше обмежували б зростання популяції бактерії-господаря.

У деяких випадках «корисність» плазміди для бактерії встановити не є можливим. Такі плазміди називаються «кртптичними» ( «загадковими»).

У природі плазміди дуже сильно варіюються за своїми фізичними властивостями. Їх розмір може коливатися від менш ніж однієї тисячі пар основ до величезних мегаплазмід розміром в декілька мільйонів пар основ. Найбільші плазміди слабо відрізняються від мініхромосом.

Найчастіше, плазмідна ДНК замкнута в кільце, хоча відомі і лінійні плазміди. Такі плазміди вимагають специфічних механізмів реплікації через наявність відкритого кінця.

Кількість плазмід в одній клітці може сильно відрізнятися в межах від однієї до кількох сотень. Нормальна кількість копій плазміди більш-менш стабільна для конкретної популяції і залежить від того, як ініціація реплікації регулюється в залежності від розміру молекули.

Великі плазміди мають тенденцію до меншого числа копій в одній клітці, ніж у більш дрібних.

Штучні плазміди – важливий інструмент в молекулярній генетиці, молекулярній біології та біотехнології, застосовуваний для перенесення певних генів між різними бактеріальними популяціями з метою дослідження або отримання штамів з певними властивостями.

Top
ukUkrainian
en_GBEnglish ukUkrainian