Hva er plasmider?

Innen mange forskjellige bakterier kan små sirkulære DNA-biter finnes i cytoplasmaet. Disse DNA-sirklene er kjent som plasmider, og de er atskilt fra kromosomalt DNA, eller DNAet som bærer genene for bakteriecellene. Flere kopier av plasmidene er ofte til stede når som helst i bakteriecellen. Plasmider spiller en veldig viktig rolle i genteknologi, spesielt i genkloning.

Når gener er klonet, foregår prosessen vanligvis innen bakterier. For å få genet som skal klones inn i bakteriene, er en vektor nødvendig. Et plasmid er det som brukes som vektoren, da det lett kan passere fra en celle til en annen.

Det er et antall trinn involvert i genkloning før du setter et plasmid inn i en vertscelle. Først må genet som skal kopieres isoleres, og plasmidene som skal brukes som vektorer, må isoleres. Når dette er gjort, må genet settes inn i plasmid-DNA. Plasmidet blir deretter satt inn i den bakterielle vertscellen for replikasjon.

For å isolere plasmider fra bakterieceller må cellene opprinnelig behandles med enzymer for å bryte ned celleveggene til bakteriene. Det større kromosomale DNA skilles fra de mindre plasmider ved bruk av en sentrifuge. Det isolerte plasmid-DNAet er nå klart til å få genet satt inn i det.

Plasmider består av en dobbelstrenget sirkel av DNA. For å sette inn det ønskede genet kuttes plasmid-DNA med restriksjonsenzymer. Disse enzymene kutter bare DNA ved veldig spesifikke nukleotidsekvenser. Når plasmid-DNAet er blitt kuttet, blir linkersekvenser lagt til de løse ender som korrelerer med endene av genet som skal settes inn. Dette sikrer at genet passer nøyaktig inn i plasmidet.

Når genet har blitt satt inn i plasmidet, er det nå klart for å bli satt inn i en levende bakterie. Bakterier gjenskaper plasmidene sine slik at en enkelt celle kan inneholde mange kopier. Det kan være opptil 200 eksemplarer av et enkelt plasmid i en bakterie. Hvis plasmidet blir introdusert i mange bakterieceller, kan mange kopier av genet produseres relativt raskt, spesielt ettersom bakterieceller replikerer omtrent hvert 20. minutt.

Dette er prosessen som brukes til å lage humant insulin. Genet som koder for insulin ble isolert og satt inn i et plasmid. Alle plasmidene som inneholdt insulingenet ble deretter introdusert i en bakterie, hvor de ble replikert. Bakteriene fortsatte deretter å replikere seg, slik at mange millioner celler som inneholder insulingenet kan skapes på veldig kort tid. Dette klonede genet gir nå en pålitelig kilde for humant insulin.