Co jsou plazmidy?

V mnoha různých bakteriích lze v cytoplazmě nalézt malé kruhové kousky DNA. Tyto kruhy DNA jsou známé jako plazmidy a jsou oddělené od chromozomální DNA nebo DNA, která nese geny pro bakteriální buňky. Několik kopií plazmidů je často přítomno najednou v bakteriální buňce. Plazmidy hrají velmi důležitou roli v genetickém inženýrství, zejména při klonování genů.

Když jsou geny klonovány, proces se obvykle probíhá v bakteriích. Aby bylo možné získat gen, který má být klonován do bakterií, je nutný vektor. Plazmid je to, co se používá jako vektor, protože může snadno procházet z jedné buňky do druhé.

Před vložením plazmidu do hostitelské buňky existuje řada kroků. Nejprve musí být izolován gen, který má být zkopírován, stejně jako plasmidy, které mají být použity jako vektory. Po dokončení musí být gen vložen do plasmidové DNA. Plazmid je poté vložen do bakteriíAL hostitelská buňka pro replikaci.

Pro izolaci plazmidů z bakteriálních buněk musí být buňky zpočátku ošetřeny enzymy, aby se rozbily buněčné stěny bakterií. Větší chromozomální DNA je oddělena od menších plazmidů pomocí odstředivky. Izolovaná Plazmidová DNA je nyní připravena k tomu, aby do něj byl vložen gen.

plasmidy jsou tvořeny dvouřetězcovým kruhem DNA. Pro vložení požadovaného genu je plazmidová DNA řezána restrikčními enzymy. Tyto enzymy řezaly DNA pouze ve velmi specifických nukleotidových sekvencích. Jakmile je plazmidová DNA vyříznuta, do volných konců se přidá sekvence linkerů, které korelují s koncem genu, které mají být vloženy. Tím je zajištěno, že gen zapadá přesně do plazmidu.

Jakmile je gen vložen do plazmidu, je nyní připraven vložit do živé bakterie. Bakterie replikují své plazmidy tak, aby mohla jedna buňkaobsahují mnoho kopií. V rámci jedné bakterie může být až 200 kopií jednoho plazmidu. Pokud je plazmid zaveden do mnoha bakteriálních buněk, může být mnoho kopií genu produkováno relativně rychle, zejména když se bakteriální buňky replikují asi každých 20 minut.

Toto je proces, který se používá k vytváření lidského inzulínu. Gen kódující inzulín byl izolován a vložen do plazmidu. Všechny plazmidy obsahující inzulínový gen byly poté zavedeny do bakterií, kde byly replikovány. Bakterie se poté replikovaly, takže mnoho milionů buněk obsahujících inzulínový gen může být vytvořeno ve velmi krátké době. Tento klonovaný gen nyní poskytuje spolehlivý zdroj pro lidský inzulín.