Plazmidi su ... Funkcija plazmida

Ovaj članak sadrži informacije o tajanstvenim i složenim molekularnim strukturama različitih stanica, češće bakterija, - plazmida. Ovdje ćete naći informacije o njihovoj strukturi, svrsi, načinu replikacije, općim karakteristikama i još mnogo toga.

Od plazmida

Plazmidi su molekule DNA koje su male veličine i fizički su odvojene od staničnih kromosoma genomskog tipa. Imati mogućnost za offline replikaciju procesa. U osnovi se plazmidi nalaze u bakterijskim organizmima. Izvana, to je molekula koja ima kružni dvolančani izgled. Vrlo rijetko se plazmidi mogu naći u arheama i eukariotskim organizmima.

U pravilu plazmidi bakterija sadrže genetske informacije koje mogu povećati otpornost tijela na vanjske čimbenike koji negativno utječu na stanje organizma u kojem su oni. Drugim riječima, plazmidi mogu smanjiti učinkovitost antibiotika zbog povećane otpornosti same bakterije. Često postoji proces prijenosa plazmida iz bakterije u bakteriju. Plazmidi su strukturni elementi koji su sredstvo učinkovitog prijenosa genetičkih informacija na horizontalni način.

D. Lederberg - molekularni biolog, znanstvenik rođen u SAD-u, predstavio je pojam plazmida 1952. godine.

Veličina i broj plazmida

Plazmidi su strukture s najrazličitijim vrijednostima. Najmanji oblik može sadržavati oko dvije tisuće parova baza ili manje, dok je drugi glavni oblik plazmida obuhvatiti nekoliko stotina tisuća parova baza tipa. Znajući to vam omogućuje privlačenje linije između megaplazmida i mini-kromosoma. Postoje bakterije koje mogu sadržavati plazmide različitih tipova. U tom slučaju ukupna količina njihovog genetskog materijala može premašiti veličinu materijala stanice domaćina.

Broj kopija plazmida u jednoj stanici može se jako razlikovati. Na primjer, u jednoj stanici može postojati samo par, dok u drugom broju plazmida istog tipa doseže desetke ili stotine. Broj njih određuje replicativna priroda.

Plazmidi su stanični strukturni elementi sposobni za autonomnu replikaciju. To jest, oni se mogu replicirati samostalno, bez kontrole kromosoma. Istodobno, kromosom može kontrolirati sam plazmide. U slučaju strogog nadzora, količina ponovljenih plazmida je obično mala, oko 1-3. Plazmidi male veličine češće se podvrgavaju oslabljenoj kontroli i mogu stvoriti više kopija.

Proces replikacije

Bakterijski plazmidi mogu autonomno replicirati. Međutim, ovaj postupak podvrgava se različitim stupnjevima kontrole kromosoma. To je zbog nedostatka nekih potrebnih gena. Stoga su stanični enzimi uključeni u replikaciju plazmida.

Faza replikacije podijeljena je na fazu inicijacije, produženja i prestanka. DNA polimeraza će započeti replikaciju tek nakon nanosa s primerom. Prvo, lanac se otvara i pojavljuje se RNA priming, jedan od lanaca je razbijen i nastaje slobodni 3`-OH kraj.

Najčešće, korak inicijacije javlja se pod djelovanjem proteinskog katalizatora kodiranog plazmidom. Ponekad ti isti proteini mogu ući u proces primera.

Istezanje se javlja uz pomoć holoenzima DNA polimeraze III (ponekad I) i nekih staničnih proteina koji se sastoje od reploma.

Prestanak replikacije može započeti samo pod određenim uvjetima.

Načela kontrole replikacije

Kontrola replikacijskih mehanizama provodi se u fazi inicijacije replikacije. To omogućuje zadržavanje broja plazmida u strogoj količini. Molekule koje ga mogu izvesti uključuju:

1. RNA ima suprotnu polarnost.
2. Slijed DNA (iteron).
3. RNA koja ima suprotnu polarnost i proteine.

Ovi mehanizmi uzrokuju učestalost ponavljanja ciklusa rekonstitucije plazmida unutar stanice, oni također bilježe odstupanja od frekvencijske norme.

Vrste mehanizama replikacije

Postoje tri mehanizma replikacije plazmida:

1. Theta mehanizam Sastoji se od odmotavanje faza 2 sklop roditelji RNA sinteze premaz za svaki lanac, replikacije pokretanja na štetu povećanja tipa kovalentne PrNK na oba lanca i sinteze DNA odgovarajućeg lanca na sklopove roditeljskih. Unatoč činjenici da se proces sinteze odvija istodobno, jedan od lanaca je vođa, a drugi je iza.
2. Zamjena lanca - premještanje DNK sintetiziranog DNA lanca od strane jednog od roditeljskih. Kao rezultat ovog mehanizma nastaju jednolančani DNA u obliku prstena i superkonvertirana dvolančana DNA. DNK iz jednog lanca bit će obnovljen kasnije.
3. Rolling mehanizam repliciranja prstena - predstavlja rupturu jednolančanog DNA pomoću Rep Rep. Kao rezultat, nastaje 3`-OH skupina, koja će djelovati kao primer. Ovaj mehanizam prolazi kroz različite proteine ​​noseće stanice, na primjer, helikazu DNA.

Metode prijenosa

Plazmidi ulaze u stanicu pomoću jednog od dva puta. Prvi način je uspostavljanje kontakta između mobilne stanice i stanice koja ne sadrži plazmide, kao rezultat procesa konjugacije. Postoje konjugativni plazmidi u bakterijama Gram-pozitivni i Gram-negativni. Prva metoda također uključuje prijenose u vrijeme transdukcije ili transformacije. Drugi način se obavlja umjetno, uvođenjem plazmida u stanicu, a organizam mora preživjeti ekspresiju gena prijenosnika stanica, odnosno stjecati kompetenciju stanice.

Izvršene funkcije

Uloga plazmida, u pravilu, jest davati određena svojstva ćeliji nositelja. Neki od njih mogu imati gotovo nikakav učinak na fenotipske karakteristike svog domaćina, dok drugi mogu uzrokovati da nosilac prikaže svojstva koja mu daju nadmoć nad drugim sličnim stanicama. Ova superiornost će pomoći stanici domaćinu da bolje doživi štetne uvjete okoliša u kojem živi. U odsutnosti takvih plazmida, stanica se ili slabo raste i razvija, ili potpuno umre.

Plazmidi su multifunkcionalna kompozitna stanica. Oni obavljaju veliki broj funkcija:

1. Prijevoz genetskih informacija tijekom konjugacije. To se obično vrši pomoću F-plazmida.
2. Bakteriocinogeni plazmidi kontroliraju sintezu proteina, što može dovesti do smrti drugih bakterija. To se uglavnom postiže pomoću Col-plazmida.
3. Hly-plazmid je uključen u sintezu hemolizina.
4. Ojačati otpornost na teške metale.
5. R-plazmid - povećava otpornost na antibiotike.
6. Ent-plazmid - omogućuje sintetizaciju enterotoksina.
7. Neki od njih povećavaju stupanj otpornosti na ultraljubičasto zračenje.
8. Plazmidi antigena kolonizacije omogućuju bakterijsko prianjanje da prođe površinu stanice unutar životinjskog tijela.
9. Određeni su njihovi predstavnici odgovorni za rezanje DNK lanca, tj. Za ograničenje, kao i za modifikaciju.
10. CAM plazmidi uzrokuju cijepanje kamfora, plazmidi XYL cijepaju ksilen i plazmidi SAL salicilat.

Najčešće promatrane vrste

Najpoznatija osoba proučavala je svojstva plazmida F, R i Col.

F-plazmid je najpoznatiji konjugativni plazmid. Ona predstavlja episomu koji se sastoji od sto tisuća temelja parnog tipa. Ima vlastitu točku izvora replikacije i točke diskontinuiteta. Poput drugih plazmida konjugiranih tipova, ona se bavi kodiranjem proteina koji mogu suprotstaviti proces spajanja pilija preostalih bakterijskih organizama na zid određene stanice.

Pored standardnih informacija, sadrži i tra i trb lokuse, koji organiziraju zajednički integralni operon koji sadrži trideset četiri tisuće parova baza. Geni u ovom operonu odgovorni su za različite aspekte konjugacije.

R-plazmid (faktor) - je DNA molekula i ima prstenasti oblik. Plazmidna DNA sadrži informacije odgovorne za tijek i provedbu procesa replikacije i prijenosa svojstava otpornosti unutar stanice primatelja. Oni također određuju razinu otpornosti stanica na određene antibiotike. Neki od R-plazmida su konjugativni. Prijenos R-faktora dolazi kao rezultat transdukcije i standardne podjele stanica. Mogu se prenijeti između različitih vrsta ili čak obitelji.

To je oblik plazmida koji često uzrokuju probleme u liječenju bolesti bakterijske prirode koristeći trenutno poznate antibiotske agense.

Col-plazmidi su odgovorni za sintezu kolikina, posebno bjelančevine koje mogu suzbiti razvoj i reprodukciju svih bakterija, osim samog nosača.

Karakteristična klasifikacija

Cijeli klasifikacijski sustav konstruiran je u skladu s određenim svojstvima plazmida:

1. Metode replikacije i njegov mehanizam protoka.
2. Prisutnost zajedničkog kruga prijevoznika.
3. Značajke kopije.
4. Topološke karakteristike plazmida.
5. Kompatibilnost.
6. Non / konjugativni plazmidi.
7. Prisutnost markerskog gena smještenog na plazmidu.

Međutim, svaka metoda njihove klasifikacije sadrži točku inicijacije replikacije.

Područja primjene plazmida

Funkcija plazmida kada ih koristi ljudi je stvaranje klonirane kopije DNA. Sami plazmidi djeluju kao vektori. Replikacijska sposobnost plazmida omogućava rekombinantnu DNA stvaranje u nosačkoj stanici. Pronašli su veliku upotrebu u genetskom inženjerstvu. U ovoj grani znanosti, plazmidi su umjetno stvoreni za prijenos genetičkih informacija ili manipulaciju genetskim materijalom.

Koncept ovih staničnih komponenti također se nalazi u industriji igara ("Bioshok"). Plazmidi imaju funkciju posebnih tvari koje mogu dati jedinstveno svojstvo tijela. Važno je znati da igraći plazmidi nemaju gotovo ništa zajedničko s pravim plazmidima. Igra izvodi u strijelcu žanr s elementima RPG-a, pod nazivom Bioshock, plazmidi su genetske modifikacije određenih svojstava tijela i promijeniti svoj način davanja superabilities.