Plazmid

Technology

12 hours ago

Author

Plazmid je malá, kruhová a dvojřetězcová molekula DNA, která se nachází v buňkách řady organismů, včetně bakterií a archeí. Plazmidy jsou samostatné genetické jednotky, které mohou přenášet a replikovat geny nezávisle na chromozomu hostitelské buňky. Jsou často využívány ve vědeckém výzkumu a biotechnologii, a to zejména k přenosu genů mezi různými organismy nebo k produkci specifických proteinů. Plazmidy mohou obsahovat několik různých genů, včetně těch, které conferují rezistenci na antibiotika, což je důležité zejména v medicíně. Plazmidy jsou také často využívány v genovém inženýrství pro konstrukci umělých DNA sekvencí s požadovanými vlastnostmi.

tyčinkovité bakterie, červeně „bakteriální chromozom“ a modře plazmidy nadšroubovicovém vinutí

Plazmid (též plasmid) je malá, většinou kruhová molekula DNA schopná replikace, která se přirozeně vyskytuje v cytoplazmě některých bakterií, archebakterií, méně obvykle i u eukaryot. Jedna bakteriální buňka může (v laboratorních podmínkách) obsahovat až několik stovek či vzácně až 3 000 molekul plazmidů. +more Jeden plazmid mívá velikost v rozmezí cca 1 000-200 000 párů bází.

Plazmidy obyčejně dosahují přibližně 1-5 % množství DNA ve srovnání s bakteriálním chromozomem. Mohou v sobě kódovat různé doplňující vlastnosti, které ovšem mohou být pro daný organismus velice důležité. +more Navíc se tyto vlastnosti snadno mohou šířit mezi jednotlivými bakteriemi - uplatňují se totiž při jednom typu horizontální výměny genetické informace, nazývaném konjugace.

Zvláštní typy plazmidů

Rhizobiální plazmidy - plazmidy umožňující fixaci vzdušného dusíku (N2). * Ti-plazmid - na těchto plazmidech se nachází geny, jejichž produkty vyvolávají tvorbu nádorů na kořenech dvouděložných rostlin. +more * R-plazmidy - jsou to plazmidy nesoucí geny pro rezistenci proti antibiotikům. * F-plazmidy - takzvané fertilní plazmidy, odpovídají za vznik tzv. pilů (sing. pilus), které umožňují vytvoření cytoplasmatického můstku mezi bakteriemi a posléze výměnu plazmidu. Bakterie, která tento plazmid získá, může posléze další konjugaci sama iniciovat. * Col-plazmidy - tyto plazmidy nesou geny pro tvorbu kolicinů, proteinů, které mají schopnost usmrcovat jiné bakterie. * 2 µm plazmid - malý kruhový plazmid vyskytující se u kvasinek Saccharomyces cerevisiae * pGKL plazmidy - lineární plazmidy kvasinky Kluyveromyces lactis kódující tzv. killer fenotyp.

Využití v genovém inženýrství

Plazmidy jsou ve vědě velmi často používané jako tzv. vektory genetické informace - je možné do nich začlenit nějaký zájmový fragment DNA a následně tento plazmid určitým způsobem vložit do nějaké bakterie (či dokonce do kvasinky). +more Takový plazmid se - za určitých okolností - bude v hostitelském organismu udržovat a kopírovat.

Plazmid používaný jako vektor by měl obsahovat několik důležitých částí: * ori místo - replikační počátek * geny podílející se na regulaci množství kopií plazmidu v buňce * někdy i geny nutné pro replikaci plazmidu * obvykle i selekční a detekční geny * vhodná klonovací restrikční místa umožňující vkládání našich zájmových fragmentů DNA