Vsebina
Med bakterijami in drugimi vrstami celic obstaja veliko intrigantnih razlik. Med njimi je prisotnost plazmidov v bakterijah. Te majhne zanke DNK v obliki gumijastega traku so ločene od bakterijskih kromosomov. Kolikor je znano, plazmide najdemo le v bakterijah in ne v drugih oblikah življenja. In igrajo pomembno vlogo v sodobni biotehnologiji.
Bakterijski kromosomi
Čeprav obstajajo izjeme, ima večina bakterij en krožni kromosom. Večina bakterijskega genskega materiala je vsebovana v tem kromosomu, ki se podvaja ali kopira šele, ko se celica deli. Lahko pa ima bakterija tudi enega ali več plazmidov. Nekateri plazmidi se razmnožujejo šele, ko se celica deli, drugi pa se kopirajo ob drugem času. V celici je lahko več kot ena kopija istega plazmida, še posebej, če se plazmid razmnožuje neodvisno od delitve celice. Ker replikacija DNK zahteva energijo, bo večje število plazmidov porabilo več energije, ko se celica deli. Če pa ti plazmidi prinesejo korist, kot je odpornost na antibiotike, lahko to breme več kot nadomestilo glede na prednosti, ki jih zagotavljajo.
Najpomembnejše razlike med DNK v kromosomih in plazmidi ležijo v tem, kje se genetski material razmnožuje in kako mobilna je. Geni na plazmidu se lahko med bakterijami prenesejo veliko lažje kot kromosomska DNK.
Konjugacija
Druga zanimiva razlika med plazmidno in kromosomsko DNK pri bakterijah je postopek, ki se imenuje konjugacija. Ta postopek prenaša plazmide med bakterijami, včasih med različnimi vrstami bakterij, ki so le na daljavo povezane. Preneseni plazmid lahko ostane ločen od bakterijskega kromosoma ali postane del njega. Prenos plazmidov je bil pomemben pri naraščanju odpornosti na antibiotike. Geni, ki dajejo odpornost proti antibiotikom, se pogosto nahajajo na plazmidih in zdi se, da so bili preneseni iz ene bakterijske vrste ali populacije v drugo.
Druge razlike
Na splošno imajo bakterijski kromosomi običajno večjo gostoto kodiranja. To pomeni, da je večji delež kromosoma aktiven in daje navodila za proizvodnjo beljakovin. Nekateri plazmidi imajo lahko le nekaj genov, kar pomeni, da so veliko manjši od kromosoma in imajo le zelo omejeno število funkcij.
Kromosomi običajno nosijo jedrne gene, ki so vključeni v metabolizem, ki je ključen za preživetje in rast bakterij. Po drugi strani plazmidi nosijo uporabne funkcionalne "dodatke". Te funkcionalne koristi vključujejo odpornost na antibiotike, razstrupljanje škodljivih snovi ali v primeru bakterij, ki povzročajo bolezni, sposobnost napada na gostitelja.
Pomembnost
Plazmidi so postali izredno pomembno orodje v sodobni biotehnologiji. Molekularni biologi pogosto uporabljajo plazmide za vnašanje genov v bakterije. Najprej uporabljajo encime, da pretvorijo zanko oblikovani plazmid v linearno obliko. Nato zlivajo želene gene v plazmid in uporabljajo druge encime, da povrnejo plazmidom obročasto obliko. Nazadnje bakterije inkubirajo pod pogoji, ki bodo prisilili bakterije, da vključijo del plazmidov. Te tehnike genskega inženiringa so zelo koristne za proizvodnjo pomembnih beljakovin, kot sta insulin in človeški rastni hormon, ki se uporabljajo v sodobni medicini.