Sisu
Plasmiid on väike ümmargune DNA tükk, mida leidub bakterites. Plasmiididest on saanud biotehnoloogias kasulikke vahendeid, mis võimaldavad teadlastel ühendada erinevate organismide DNA pidevaks DNA tükiks. Plasmiidid replitseeruvad rakkude jagunemise ajal iseenesest ja on pikka aega stabiilsed, mis tähendab, et need on suurepäraseks vahendiks üksikute geenide, näiteks raamatute hoidmiseks raamatukogus. Plasmiidid võivad sisaldada järgmist tüüpi geene: antibiootikumiresistentsuse geenid, transgeenid ja reportergeenid. Seda tüüpi plasmiidsed geenid võivad esineda looduslikult või on teadlaste poolt väljatöötatud.
Antibiootikumiresistentsuse geenid
Plasmiidid on üks põhjus, miks bakterid muutuvad antibiootikumide suhtes resistentseks. Plasmiidid sisaldavad antibiootikumiresistentsuse geene, mis toodavad valke, mis kaitsevad baktereid kahjulike ravimite eest. Antibiootikumiresistentsuse geenid võivad toimida mitmel viisil. Üks on antibiootikumi väljapumpamine bakteritest, nii et antibiootikum ei suuda rakus oma sihtvalku siduda. Teine võimalus on antibiootikumi lagundamine väikesteks tükkideks. Ja teine võimalus on antibiootikumi keemiline muutmine nii, et see ei interakteeru enam oma sihtvalguga. Antibiootikumiresistentsuse geene nimetatakse plasmiidides ka selektsioonimarkeriteks, kuna need võimaldavad pärast antibiootikumiga töötlemist katseklaasis valida baktereid, millel on resistentsus.
Transgeenid
Biotehnoloogias kasutatakse plasmiide laialdaselt looma või taime geeni eraldamiseks ja seejärel bakteritesse paigutamiseks, mis muudab selle geeni modifitseerimise ja uurimise lihtsamaks. DNA segmenti, mis ensümaatiliselt lõigatakse organismist välja ja asetatakse bakteriplasmiidi, nimetatakse transgeeniks. Transgeeni ja plasmiidi kombinatsiooni nimetatakse rekombinantseks DNA-ks, kuna see on kokku sulatatud kahe erineva liigi DNA-st.
Reporteri geenid
Bakterid võivad mõnikord plasmiidi välja lüüa, nii et teadlased, kes kasutavad rekombinantse DNA valmistamiseks plasmiide, soovivad sageli lisada plasmiidi geeni, mis võimaldab neil visuaalselt tuvastada, millises bakterikoloonias on bakterid, mis seda plasmiidi sisaldavad. Positiivsete kolooniate - need, millel on rekombinantne DNA - hõlpsaks visualiseerimiseks lisavad teadlased plasmiidi reportergeenid. Tavaline reportergeen on roheline fluorestsentsvalk (GFP), mis helendab ultraviolettvalguses roheliselt. Teine levinud reportergeen on lacZ, mis kodeerib ensüümi nimega beeta-galaktosidaas (beeta-gal).Beeta-gal purustab suhkru laktoosi. Samuti purustab see värvitu kemikaali nimega X-gal suhkru ja siniseks molekuliks. Seega muutuvad beeta-gal reporteriga bakterikolooniad siniseks.
F-faktor
Bakteritel on võimalusi geneetilise teabe edastamiseks üksteisele. Üks bakter võib jagada oma plasmiide teise bakteriga nn konjugatsiooni kaudu. Konjugatsioon on õhukese toru, mida nimetatakse sekspilusiks, moodustamine, mis ühendab ühte bakterit teisega. Seejärel paljundab soopalli pikendav bakter plasmiidi ja viib koopia läbi toru teise bakterisse. Konjugatsiooni võimaldavaks plasmiidiks nimetatakse F-tegurit ehk viljakusfaktorit. Rekombinantset DNA-d saab sisestada F-faktorisse, mis juhib võõrast DNA-d bakterite vahel.