Was sind Plasmide?

In vielen verschiedenen Bakterien finden sich kleine kreisförmige DNA -Stücke im Zytoplasma. Diese DNA -Kreise sind als Plasmide bekannt und sind von der chromosomalen DNA oder der DNA getrennt, die die Gene für die Bakterienzellen trägt. In der Bakterienzelle sind häufig mehrere Kopien der Plasmide vorhanden. Plasmide spielen eine sehr wichtige Rolle bei der Gentechnik, insbesondere bei der Genklonierung.

Wenn Gene kloniert werden, findet der Prozess normalerweise innerhalb von Bakterien statt. Um das Gen zu bekommen, das in die Bakterien kloniert werden soll, ist ein Vektor erforderlich. Ein Plasmid ist das, was als Vektor verwendet wird, da es leicht von einer Zelle zu einer anderen übergehen kann. Zunächst muss das Gen, das kopiert werden soll, isoliert werden, ebenso wie die Plasmide, die als Vektoren verwendet werden sollen. Sobald dies erledigt ist, muss das Gen in die Plasmid -DNA eingefügt werden. Das Plasmid wird dann in das Bakteri eingeführtAl -Wirt -Zelle zur Replikation.

Um Plasmide aus Bakterienzellen zu isolieren, müssen die Zellen zunächst mit Enzymen behandelt werden, um die Zellwände der Bakterien abzubauen. Die größere chromosomale DNA ist mit einer Zentrifuge von den kleineren Plasmiden getrennt. Die isolierte Plasmid -DNA ist nun bereit, das Gen hineinzusetzen.

Plasmide bestehen aus einem doppelsträngigen DNA-Kreis. Um das gewünschte Gen einzufügen, wird die Plasmid -DNA mit Restriktionsenzymen geschnitten. Diese Enzyme schneiden DNA nur in sehr spezifischen Nukleotidsequenzen. Sobald die Plasmid -DNA geschnitten wurde, werden die losen Enden, die mit den Enden des Gens eingefügt werden, zu den losen Enden hinzugefügt. Dies stellt sicher, dass das Gen genau in das Plasmid passt.

Sobald das Gen in das Plasmid eingefügt wurde, ist es nun bereit, in ein lebendes Bakterium eingeführt zu werden. Bakterien replizieren ihre Plasmide, damit eine einzelne Zelle kannenthalten viele Kopien. In einem Bakterium können bis zu 200 Kopien eines einzelnen Plasmids vorhanden sein. Wenn das Plasmid in viele Bakterienzellen eingeführt wird, können viele Kopien des Gens relativ schnell produziert werden, insbesondere wenn Bakterienzellen etwa alle 20 Minuten replizieren.

Dies ist der Prozess, mit dem menschliches Insulin erstellt wird. Das für Insulin kodierende Gen wurde isoliert und in ein Plasmid eingefügt. Alle Plasmide, die das Insulingen enthalten, wurden dann in ein Bakterium eingeführt, wo sie repliziert wurden. Die Bakterien replizierten sich dann weiter, so dass viele Millionen Zellen, die das Insulingen enthalten, in sehr kurzer Zeit erzeugt werden können. Dieses geklonte Gen liefert jetzt eine zuverlässige Quelle für menschliches Insulin.