NộI Dung
Có nhiều sự khác biệt hấp dẫn giữa vi khuẩn và các loại tế bào khác. Trong số này có sự hiện diện của plasmid ở vi khuẩn. Những vòng DNA nhỏ giống như dải cao su này tách biệt với nhiễm sắc thể của vi khuẩn. Cho đến nay được biết, plasmid chỉ được tìm thấy ở vi khuẩn chứ không phải các dạng sống khác. Và, chúng đóng một vai trò quan trọng trong công nghệ sinh học hiện đại.
Nhiễm sắc thể vi khuẩn
Mặc dù có những trường hợp ngoại lệ, hầu hết các vi khuẩn có một nhiễm sắc thể tròn đơn. Hầu hết các vật liệu di truyền của vi khuẩn được chứa trong nhiễm sắc thể này, chúng chỉ được sao chép hoặc sao chép khi tế bào phân chia. Tuy nhiên, vi khuẩn cũng có thể có một hoặc nhiều plasmid. Một số plasmid chỉ sao chép khi tế bào phân chia và một số khác được sao chép vào thời điểm khác. Có thể có nhiều hơn một bản sao của cùng một plasmid trong một tế bào, đặc biệt là nếu plasmid sao chép độc lập với sự phân chia tế bào. Bởi vì sao chép DNA đòi hỏi năng lượng, một số lượng lớn các plasmid sẽ tiêu thụ nhiều năng lượng hơn khi tế bào phân chia. Tuy nhiên, nếu các plasmid này mang lại một lợi ích như kháng kháng sinh, tuy nhiên, chúng có thể nhiều hơn bù đắp cho gánh nặng này về mặt lợi ích mà chúng mang lại.
Sự khác biệt quan trọng nhất giữa DNA trong nhiễm sắc thể và plasmid nằm ở chỗ vật liệu di truyền được sao chép và mức độ di động của nó. Các gen trên một plasmid có thể được chuyển giữa các vi khuẩn dễ dàng hơn nhiều so với DNA nhiễm sắc thể.
Liên hợp
Một sự khác biệt thú vị khác giữa DNA plasmid và nhiễm sắc thể ở vi khuẩn là một quá trình gọi là liên hợp. Quá trình này chuyển các plasmid giữa các vi khuẩn, đôi khi giữa các loài vi khuẩn khác nhau chỉ liên quan đến nhau. Plasmid được chuyển có thể vẫn khác biệt và tách khỏi nhiễm sắc thể của vi khuẩn hoặc trở thành một phần của nó. Chuyển plasmid rất quan trọng trong việc tăng kháng kháng sinh. Các gen gây kháng kháng sinh thường được tìm thấy trên các plasmid và dường như đã được chuyển từ một loài vi khuẩn hoặc quần thể khác.
Sự khác biệt khác
Nhìn chung, nhiễm sắc thể vi khuẩn thường có mật độ mã hóa cao hơn. Điều này có nghĩa là một tỷ lệ lớn hơn của nhiễm sắc thể đang hoạt động và cung cấp các hướng dẫn để sản xuất protein. Một số plasmid có thể chỉ mang một vài gen, có nghĩa là chúng nhỏ hơn nhiều so với nhiễm sắc thể và chỉ có số lượng chức năng rất hạn chế.
Nhiễm sắc thể nói chung mang các gen cốt lõi, có liên quan đến quá trình trao đổi chất rất cần thiết cho sự tồn tại và phát triển của vi khuẩn. Plasmid, mặt khác, có xu hướng mang "bổ sung" chức năng hữu ích. Những lợi ích chức năng này bao gồm kháng kháng sinh, giải độc các chất có hại hoặc trong trường hợp vi khuẩn gây bệnh, khả năng xâm nhập vật chủ.
Ý nghĩa
Plasmid đã trở thành công cụ cực kỳ quan trọng trong công nghệ sinh học hiện đại. Các nhà sinh học phân tử thường sử dụng các plasmid để đưa gen vào vi khuẩn. Đầu tiên, họ sử dụng các enzyme để biến đổi plasmid hình vòng thành dạng tuyến tính. Sau đó, họ ghép các gen mong muốn vào plasmid và sử dụng các enzyme khác để khôi phục lại hình dạng giống như vòng plasmid. Cuối cùng, họ ủ vi khuẩn trong điều kiện sẽ buộc vi khuẩn kết hợp một số plasmid. Những kỹ thuật di truyền này rất hữu ích để tạo ra các protein quan trọng như insulin và hormone tăng trưởng của con người, được sử dụng trong y học hiện đại.