Plazmidi so ... Funkcija plazmidov

Ta članek vsebuje informacije o skrivnostnih in kompleksnih molekularnih strukturah različnih celic, pogosteje bakterij, - plazmidov. Tukaj boste našli informacije o njihovi strukturi, namenu, metodah replikacije, splošnih značilnostih in še veliko več.

Torej so plazmidi

Plazmidi so molekule DNK, ki so majhne in so fizično ločene od celičnih kromosomov genomskega tipa. Imate možnost za postopek replikacije brez povezave. V osnovi so plazmidi prisotni v bakterijskih organizmih. Zunaj je molekula, ki ima krožni dvojno vijačen videz. Zelo redko so plazmidi v arheji in evkariontskih organizmih.

Plazmidi bakterij praviloma vsebujejo genetske informacije, ki lahko povečajo odpornost telesa na zunanje dejavnike, ki negativno vplivajo na stanje organizma, v katerem so. Z drugimi besedami, plazmidi lahko zmanjšajo učinkovitost antibiotikov zaradi povečane odpornosti bakterije samega sebe. Pogosto je proces prenosa plazmidov iz bakterije v bakterijo. Plazmidi so strukturni elementi, ki so sredstvo za učinkovit prenos genetskih informacij na horizontalni način.

D. Lederberg - molekularni biolog, znanstvenik, rojen v Združenih državah, je leta 1952 predstavil koncept plazmida.

Velikost in število plazmidov

Plazmidi so strukture z najrazličnejšimi vrednostmi. Najmanjša oblika lahko vsebuje približno dve tisoč baznih parov ali manj, druga pa največja oblika plazmidov vsebuje več sto tisoč parov baz. Poznavanje tega vam omogoča, da narišete črto med megaplazmidi in mini-kromosomi. Obstajajo bakterije, ki lahko vsebujejo plazmide različnih vrst. V tem primeru lahko celotna količina njihovega genskega materiala presega velikost materiala gostiteljske celice.

Število kopij plazmidov v eni celici se lahko zelo razlikuje. Na primer, v eni celici je lahko le par, medtem ko v drugem, število plazmidov iste vrste doseže desetine ali stotine. Število teh je odvisno od vrste replikacije.

Plazmidi so celični strukturni elementi, ki so sposobni avtonomne replikacije. To pomeni, da se lahko replicirajo neodvisno, ne da bi jih krmilil kromosom. Istočasno lahko kromosom sam nadzoruje plazmide. V primeru strogega nadzora je količina ponovljenih plazmidov navadno majhna, približno 1-3. Plazmidi majhne velikosti so bolj pogosto podvrženi oslabljenemu nadzoru in lahko ustvarijo več kopij.

Postopek podvajanja

Bakterijski plazmidi se lahko avtomatično ponovijo. Vendar pa je ta proces podvržen različnim stopnjam kromosomskega nadzora. To je posledica pomanjkanja nekaterih potrebnih genov. Zato so celični encimi vključeni v replikacijo plazmidov.

Faza replikacije je razdeljena na stopnjo iniciacije, raztezanja in zaključka. DNK polimeraza se bo začela replikirati šele po tem, ko je bila prašnata s praškom. Najprej se odpre veriga in prihaja RNA primiranje, ena od verig je prekinjena in oblikovan je prost 3`-OH konec.

Najpogosteje se začetni korak izvaja pod vplivom proteinskih katalizatorjev, kodiranih s plazmidom. Včasih te iste beljakovine lahko vstopijo v osnovni postopek.

Iztegovanje poteka s pomočjo holoencima DNA polimeraze III (včasih I) in nekaterih celičnih proteinov, ki jih sestavljajo replikam.

Prenehanje replikacije se lahko začne le pod določenimi pogoji.

Načela nadzora replikacije

Kontrola mehanizmov replikacije se izvaja v fazi ponovitve replikacije. To omogoča, da število plazmidov ostane v strogem obsegu. Molekule, ki jih lahko izvajajo, vključujejo:

1. RNA z nasprotno polarnostjo.
2. DNK zaporedje (iteron).
3. RNA z nasprotno polarnostjo in beljakovinami.

Ti mehanizmi povzročajo pogostost ponovitev ciklov rekonstitucije plazmidov znotraj celice, prav tako zabeležijo odstopanja od frekvenčne norme.

Vrste mehanizmov replikacije

Obstajajo trije mehanizmi replikacije plazmidov:

1. Theta mehanizem Sestoji iz odvijalnega faza 2 vezje starši RNA sinteze barva za vsakega od elementov, replikacija začetek na račun povečanja tipa kovalentna PrNK je na obeh verigah in sintezo ustreznih DNA na starševski verige vezij. Kljub dejstvu, da sintezni proces poteka hkrati, je eden izmed verig vodja, drugi pa zaostanek.
2. Zamenjava verige - premikanje DNA, ki jo s pomočjo DNA verige enega od staršev. Kot posledica tega mehanizma se oblikuje enostransko obročasto DNA in dvokovirana DNA DNA. DNA iz ene verige bo kasneje obnovljena.
3. Mehanizem replikacije valja - predstavlja pretrg enostranske DNA z Rep Rep. Kot rezultat, nastane 3`-OH skupina, ki bo delovala kot primer. Ta mehanizem poteka skozi različne proteine ​​nosilne celice, na primer helikase DNA.

Metode prenosa

Plazmidi vstopijo v celico z eno od dveh poti. Prva pot je vzpostavitev stika med nosilno celico in celico, ki ne vsebuje plazmidov, kot rezultat postopka konjugacije. Obstajajo konjugativni plazmidi v bakterijah Gram-pozitivna in Gram-negativna. Prva metoda vključuje tudi prenose v času transdukcije ali preoblikovanja. Drugi način se izvede umetno, z uvajanjem plazmidov v celico, in organizem mora preživeti izražanje genov nosilne celice, torej pridobiti usposobljenost celice.

Izvedene funkcije

Vloga plazmidov je praviloma dajanje določenih lastnosti nosilni celici. Nekateri od njih nimajo skoraj nobenega vpliva na fenotipske značilnosti svojega gostitelja, drugi pa lahko povzročijo, da nosilec prikaže lastnosti, ki mu dajejo prednost nad drugimi podobnimi celicami. Ta premoč bo pomagal gostiteljski celici, da bolje doživi škodljive pogoje okolja, v katerem živi. Če takih plazmidov ni, celica raste slabo in se razvije ali popolnoma umre.

Plazmidi so večnamenska sestavljena celica. Izvajajo veliko število funkcij:

1. Prevoz genetskih podatkov v času konjugacije. To običajno naredi F-plazmid.
2. Bakteriocinogena plazmidna kontrolna beljakovinska sinteza, ki lahko povzroči smrt drugih bakterij. To večinoma opravljajo Col-plazmidi.
3. Hly-plazmid je vključen v sintezo hemolizina.
4. Okrepiti odpornost na težke kovine.
5. R-plazmid - poveča odpornost na antibiotična zdravila.
6. Ent-plazmid - omogoča sintetiziranje enterotoksinov.
7. Nekateri od njih povečujejo stopnjo odpornosti na ultravijolično sevanje.
8. Plazmidi kolonizacijskih antigenov omogočajo, da se bakterijska adhezija prenese na celično površino znotraj telesa živali.
9. Nekateri njihovi predstavniki so odgovorni za rezanje verige DNA, to je za omejitev, pa tudi za spremembo.
10. CAM plazmidi povzročajo razcepitev kamperja, plazmide XYL cepijo ksilen in plazmide SAL-salicilat.

Najbolj preučevane vrste

Najbolj dobro proučevana oseba je proučila lastnosti plazmidov F, R in Col.

F-plazmid je najbolj znan konjugativni plazmid. Predstavlja episom, sestavljen iz sto tisoč temeljev parne vrste. Ima lastno točko porekla replikacije in točko diskontinuitete. Kot drugi plazmidi s konjugatnim tipom se ukvarja s kodiranjem beljakovin, ki lahko nasprotujejo postopku pritrditve pili preostalih bakterijskih organizmov na steno določene celice.

Poleg standardnih informacij vsebuje tra trab in trb loci, ki organizirajo skupni integralni operon s trideset štiri tisoč parov baz. Geni v tem operonu so odgovorni za različne vidike konjugacije.

R-plazmid (faktor) - je molekula DNA in ima obročasto obliko. Plazmidna DNA vsebuje informacije, ki so odgovorne za potek in izvajanje procesa replikacije in prenosa lastnosti odpornosti znotraj celice prejemnika. Določajo tudi stopnjo odpornosti celic na določene antibiotike. Nekateri R-plazmidi so konjugativni. Prenos R-faktorja poteka kot rezultat transdukcije in standardne celične delitve. Lahko se prenašajo med različnimi vrstami ali celo družinami.

Gre za to obliko plazmidov, ki pogosto povzroča težave pri zdravljenju bolezni bakterij z uporabo trenutno znanih antibiotikov.

Col-plazmidi so odgovorni za sintezo kolicina, posebno beljakovine, ki lahko zavira razvoj in razmnoževanje vseh bakterij, razen samega nosilca.

Značilna razvrstitev

Celoten sistem razvrščanja je izdelan v skladu z določenimi lastnostmi plazmidov:

1. Metode ponovitve in njen mehanizem toka.
2. Prisotnost skupnega kroga prevoznikov.
3. Značilnosti kopije.
4. Topološke značilnosti plazmidov.
5. Združljivost.
6. Non / konjugativni plazmidi.
7. Prisotnost markerskega gena na plazmidu.

Vendar pa vsaka metoda njihove klasifikacije vsebuje točko ponovitve replikacije.

Področja uporabe plazmidov

Funkcija plazmidov, kadar jo uporabljajo ljudje, je ustvariti klonirano kopijo DNA. Plazmidi delujejo kot vektor. Sposobnost replikacije plazmidov omogoča rekonstrukcijo rekombinantne DNA v nosilni celici. V genskem inženirstvu so našli široko uporabo. V tej veji znanosti se plazmidi umetno ustvarijo za prenos genskih informacij ali kakršno koli manipulacijo genskega materiala.

Koncept teh celičnih komponent najdemo tudi v igralništvu ("Bioshok"). Plazmidi opravljajo funkcijo posebnih snovi, ki so sposobne dati telesu edinstvene lastnosti. Pomembno je vedeti, da igra plazmidi nimajo skoraj nič skupnega z resničnimi plazmidi. Igra izvaja v žanr strelec z elementi RPG, ki se imenuje Bioshock, plazmidi so genska sprememba določenih lastnosti telesa, in spremeniti svoj način daje superabilities.