Plasmid - plasmider funksjon er ...

Denne artikkelen inneholder informasjon om de mystiske og komplekse molekylstrukturer av forskjellige celler, vanligvis bakterier - plasmider. Her finner du informasjon om deres struktur, formål, replikering metoder, generelle trekk og mye mer.

Plasmidene ble

Plasmid - DNA er et molekyl som har en liten størrelse og fysiske posisjon adskilt fra den cellekromosomet genomisk type. Har kapasitet for autonom replikasjonsprosessen. I utgangspunktet plasmidet som finnes i bakterieorganismer. Utad dette molekyl med et dobbelttrådet sirkulær form. Ekstremt sjelden plasmid kan bli funnet i archaea og eukaryoter.

Vanligvis bakterier plasmider inneholder genetisk informasjon som kan forbedre motstandsdyktighet mot ytre faktorer som naturen ugunstig påvirker tilstanden til organismen i hvilken de befinner seg. Med andre ord, kan plasmidet redusere effekten av antibiotika på grunn av økt stabilitet av bakterier selv. prosessen med å overføre plasmider fra bakterier til bakterier ofte funnet. Plasmider - er strukturelle elementer som er effektivt middel for å overføre genetisk informasjon i en horisontal måte.

J. Lederberg - molekylærbiologen, forsker opprinnelig fra USA, innført begrepet plasmidet i 1952.

Den dimensjonale Størrelsen av plasmider og deres antall

Plasmid - en struktur med en rekke forskjellige størrelser. Den minste Formen kan inneholde omtrent to tusen basepar eller mindre, mens den andre hoved form av plasmider som omfatter flere hundre tusen basepar type. Å vite dette kan du tegne en linje mellom megaplazmidami og mini-kromosomer. Det finnes bakterier som kan legemlig forskjellige typer av plasmider. I dette tilfelle kan den totale mengde av genetisk materiale overstiger størrelsen av materialet i vertscellen.

Antallet kopier av plasmider som er i den samme celle, kan variere sterkt. For eksempel, i en celle det kan være bare et par, mens en rekke andre plasmider av samme type kommer opp til flere titalls eller hundrevis. Deres tall er på grunn av beskaffenheten av replikering.

Plasmid - et cellulært strukturelle elementer som er i stand til autonom replikasjon. Det vil si at de kan gjenskape på egen hånd, uten å være underlagt kontroll kromosomer. Samtidig er kromosomet i stand til å styre seg selv plasmider. I tilfellet med streng kontroll av antall replikerte plasmid vanligvis liten, omtrent 1-3. Plasmider mindre størrelser er mer sårbare og svekket tankekontroll kan lage flere kopier.

replikering

Bakterielt plasmid som er i stand til autonom replikasjon. Imidlertid er denne prosessen utsatt for varierende grad av kromosomal kontroll. Dette skyldes mangel på noen viktige gener. I lys av denne cellulære enzymer inngår i plasmid replikasjon.

replikasjonstrinn er delt i initieringen trinnet, forlengelse og terminering. DNA-polymerase, hvor replikasjonen starter først etter såing ved hjelp av primeren. Først åpen krets oppstår priming RNA, etterfulgt av sprengning av en av kjedene er dannet og fri 3'-OH-enden.

I de fleste tilfeller skjer initieringsfasen under innvirkning av katalysatorer proteiner som kodes for av plasmidet. Noen ganger er de samme proteinene kan inngå i prosessen vіrabotki primer.

Forlengelse oppstår golofermenta ved hjelp av DNA-polymerase III (noen ganger I) og noen celleproteiner, som består i replisome.

Oppsigelse av replikering kan begynne bare dersom visse vilkår er oppfylt.

Prinsippene for replikasjonskontroll

Kontrollreplikasjonsmekanismer utføres ved trinnet for initiering av replikasjon. Dette gjør at du kan holde antall plasmider i den strenge kvantitet. Til et molekyl i stand til å realisere det, er:

1. RNA med motsatt polaritet.
2. DNA - sekvens (Iteron).
3. RNA med motsatt polaritet, og proteiner.

Disse mekanismene årsaken til at hyppigheten av gjentakelse gjen plasmidene inne i cellesyklus, er de også ta opp eventuelle avvik fra det normale frekvens.

Typer replikasjonsmekanisme

Det er tre mekanismer for replikasjon av plasmider:

1. Theta mekanismen består av to avviklingsfasen kretsen foreldre RNA-syntese primer for hver tråd, replikasjon initierende på bekostning av økning av kovalente typen PrNK på begge kjeder, og syntese av den tilsvarende DNA på foreldrekjedekretser. Til tross for at synteseprosessen foregår på samme tid, er en av kjedene lederen, og den andre er bak.
2. Substitusjon kjede - forskyvning av nylig produserte en DNA-kjede av den overordnede. Resultatet av denne mekanisme er dannet DNA-enkeltkjedeformer en ringtypen og superkveilet DNA med to kjeder. DNA fra en av kjedene vil bli gjenopprettet senere.
3. Rullende sirkel replikasjonsmekanisme - er et enkelt-trådet gap av DNA ved anvendelse Rep protein. Dette resulterer i en 3'-OH-gruppe, som vil virke som en primer. Denne mekanismen skjer ved hjelp av forskjellige bærerproteiner celle, for eksempel, en DNA-helikase.

Moduser for overføring

Plasmider komme inn i cellen, ved hjelp av en av to måter. Den første måte - er etablering av kontakt mellom celle og cellebæreren, som ikke inneholder plasmider som stammer fra konjugeringsprosessen. Det er konjugative plasmider i bakterier, Gram-positive og Gram-negative. Den første fremgangsmåten omfatter også å overføre ved transduksjon eller transformasjon. Den andre måten er gjort kunstig ved å innføre plasmider inn i cellen, må organismen overlever ekspresjonen av gener av bære celler, dvs. celler skaffe kompetanse.

funksjoner

Rolle av plasmider vanligvis er å gi vertscellen spesifikke egenskaper. Noen av dem kan knapt påvirke de fenotypiske egenskapene til sin master, mens andre er i stand til å forårsake ekspresjon i media egenskaper, noe som gir den overlegne i forhold til andre lignende celler. Dette overlegenhet vil være vert celle er bedre å oppleve ugunstige miljøforhold der den lever. I fravær av slike plasmider eller cellen vil ikke vokse og utvikle seg, eller ikke i det hele tatt vil bli tapt.

Plasmid - en multifunksjonell komponent celler. De utfører et stort antall funksjoner:

1. Transportere genetisk informasjon i løpet av konjugering. Vanligvis er det F-plasmider.
2. Bakteriotsinogennye kontroll plasmid proteinsyntese, noe som kan føre til døden av andre bakterier. Dette er hovedsakelig en COL-plasmider.
3. Hly-fusjon plasmid inngrep hemolysin.
4. Føre til resistens mot effektene av tungmetaller.
5. R-plasmid - økt motstandsdyktighet mot antibiotiske midler.
6. Ent-plasmidet - gjør det mulig å syntetisere enterotoksiner.
7. Noen av dem øke graden av motstand mot UV-stråling.
8. Plasmider kolonisering antigener tillate bakteriell adhesjon finner sted på celleoverflaten inne i dyrekroppen.
9. Visse av deres representanter er ansvarlig for den delen av DNA-tråden, dvs. begrensning og modifisering.
10. Plasmider CAM forårsake spalting kamfer, XYL xylen fordøyet plasmid og plasmid SAL - salicylat.

De mest studerte artene

De fleste er godt studert egenskapene til plasmid F, R og Col.

F-plasmid - er den mest kjente kongativnaya plasmid. Er en episom, bestående av ett hundre tusen basepar type. Den har sitt eget synspunkt replikering start og en pause punkt. Som andre typer konjugative plasmider, som driver koder for proteiner som er i stand til å antagonisere festeprosessen pili andre bakterielle organismer til spesielle celleveggen.

I tillegg til standardinformasjon inneholder loci tra og trb, som organiserer en felles, integrert operonet inneholdende noen hundre trettifire tusen basepar. Genene ligger i dette operon, med ansvar for ulike sider ved konjugering.

R-plasmid (faktor) - er et DNA-molekyl og har en ringform. DNA-plasmider inneholder informasjon som er ansvarlig for strømning og gjennomføring av replikasjonsprosessen og overføre fasthetsegenskaper i mottakercellen. De bestemmer også graden av cellen resistens mot enkelte antibiotika. Noen av R-plasmider er konjugativt. Overføring R-faktor er på grunn av standard transduksjon og celledeling. De er i stand til å bli overført mellom ulike arter fra hverandre, eller til og med familier.

Det er denne form for plasmider som ofte fører til problemer ved behandling av bakterielle sykdommer ved anvendelse av idag kjente antibiotiske midler.

COL-plasmider er ansvarlig for syntesen av colicin - spesielt protein som kan inhibere prosessene av vekst og reproduksjon av bakterier, med unntak av bæreren.

Feature klassifisering

Hele klassifiseringssystemet er bygget i samsvar med visse egenskaper av plasmider:

1. Metoder for replikasjon og dens mekanisme for lekkasje.
2. Tilstedeværelsen av en felles rekke medier.
3. Funksjoner kopiere nummer.
4. Topologiske karakteristika for plasmider.
5. Kompatibilitet.
6. Han / konjugerbare plasmid.
7. Tilstedeværelse av en markør-gen som ligger på plasmidet.

Imidlertid, i en hvilken som helst metode for klassifisering inneholder replikasjonsstart-punkt.

Anvendelser av plasmider

plasmider funksjon når det brukes av mennesker er en metode for å skape et klonet kopi av DNA. Plasmider seg selv virker som en vektor. Evne til å tillate replikasjon av plasmider for å gjenskape det rekombinante DNA i cellebæreren. Den utbredte bruken de fant i genteknologi. Denne grenen av vitenskap plasmidene blir skapt kunstig for overføring av genetisk type informasjon eller en hvilken som helst manipulerende handling med genetisk materiale.

Konseptet av disse cellulære komponenter som finnes i spillindustrien ( "Bioshock"). Plasmider utføre funksjonen av spesifikke stoffer som er i stand til å meddele spesielle egenskaper til legemet. Det er viktig å vite at spillet plasmider har nesten ingenting å gjøre med noen reell. Spillet utført i genre skytteren med elementer RPG, kalt Bioshock, plasmider er genetisk modifisering av visse egenskaper i legemet, og endrer deres måte å gi superabilities.