Was ist ein Bakterienplasmid?
Ein Bakterienplasmid ist ein DNA-Strang innerhalb eines Bakteriums, der von der chromosomalen DNA des Bakteriums unabhängig ist. Plasmide können sich von selbst replizieren und können zwischen Organismen ausgetauscht werden, ein wichtiges Merkmal für Bakterien, da sie mithilfe von Plasmiden genetische Informationen untereinander übertragen. Diese Fähigkeit wird auch für Forscher wichtig, die Bakterienplasmide als Vektoren verwenden, um fremde DNA in die von ihnen untersuchte DNA einzufügen.
Die Struktur eines Plasmids ist oft doppelsträngig und kreisförmig. Es kann eine unterschiedliche Länge an genetischer Information enthalten, und es gibt verschiedene Arten von Plasmiden, die unterschiedliche Funktionen erfüllen können. Einige können beispielsweise eine Konjugation durchführen und sich mit einem anderen Bakterium verbinden, um genetische Informationen zu übertragen. Andere tragen genetische Informationen, die eine Antibiotikaresistenz verleihen, einem Bakterium helfen, Nährstoffe abzubauen, um sie zugänglich zu machen, oder das Bakterium virulent zu machen. Diese Plasmide können nicht alleine konjugieren; Sie brauchen Hilfe von einem konjugierenden Plasmid.
Der Gentransfer zwischen Bakterien über ein bakterielles Plasmid ist eine faszinierende Technik, mit der diese Organismen genetisches Material horizontal übertragen können, anstatt es nur zwischen Generationen weiterzugeben. Dies ist einer der Gründe, warum Bakterien so lange gedeihen, weil sie sich extrem schnell an ihre Umgebung anpassen können. Wenn beispielsweise ein Antibiotikum eingeführt wird, können Bakterien mit Plasmiden, die ihnen helfen, dem Antibiotikum zu widerstehen, diese Plasmide an andere Bakterien weitergeben.
Genforscher nutzen das Plasmid als idealen Vektor für den Transport von DNA zu Forschungszwecken. Sie verwenden ein Konjugationsplasmid, das zur Übertragung von genetischem Material bestimmt ist, und fügen die DNA ihrer Wahl in das Plasmid ein, damit es übertragen wird. Dann führen sie das bakterielle Plasmid in eine Zellkultur ein und lassen die Zellen sozusagen mit dem neuen genetischen Material infizieren, das dann reproduziert wird, wenn sich die Zellen teilen.
Dank der weit verbreiteten Verwendung von Plasmiden in der Genforschung können in einer Reihe von Labors auf Anfrage Plasmide für die Forschung erzeugt werden. Wissenschaftler können in einem dieser Labors ein bakterielles Plasmid bestellen. Das Labor fügt die Ziel-DNA ein und verpackt das bakterielle Plasmid zur Verwendung. In anderen Fällen ziehen es Forscher aus verschiedenen Gründen möglicherweise vor, ihre eigenen Plasmide für die Forschung vorzubereiten, von dem Wunsch, die Bedingungen des Experiments zu kontrollieren, bis zu Bedenken hinsichtlich der Sicherheit der DNA, an der sie forschen.