O que são plasmídeos?

Dentro de muitas bactérias diferentes, pequenos pedaços circulares de DNA podem ser encontrados no citoplasma. Esses círculos de DNA são conhecidos como plasmídeos e são separados do DNA cromossômico ou do DNA que carrega os genes das células bacterianas. Várias cópias dos plasmídeos estão frequentemente presentes a qualquer momento na célula bacteriana. Os plasmídeos desempenham um papel muito importante na engenharia genética, particularmente na clonagem de genes.

Quando os genes são clonados, o processo geralmente ocorre dentro das bactérias. Para obter o gene que deve ser clonado na bactéria, é necessário um vetor. Um plasmídeo é o que é usado como vetor, pois pode passar facilmente de uma célula para outra.

Existem várias etapas envolvidas na clonagem de genes antes de inserir um plasmídeo em uma célula hospedeira. Primeiro, o gene a ser copiado deve ser isolado, assim como os plasmídeos que devem ser usados ​​como vetores. Feito isso, o gene deve ser inserido no DNA do plasmídeo. O plasmídeo é então inserido na célula hospedeira bacteriana para replicação.

Para isolar plasmídeos de células bacterianas, as células devem ser tratadas inicialmente com enzimas para quebrar as paredes celulares das bactérias. O DNA cromossômico maior é separado dos plasmídeos menores usando uma centrífuga. O DNA plasmidial isolado está agora pronto para inserir o gene nele.

Os plasmídeos são constituídos por um círculo de fita dupla de DNA. Para inserir o gene desejado, o DNA do plasmídeo é cortado com enzimas de restrição. Essas enzimas apenas cortam o DNA em sequências nucleotídicas muito específicas. Uma vez cortado o DNA do plasmídeo, as sequências de ligação são adicionadas às extremidades soltas que se correlacionam com as extremidades do gene a ser inserido. Isso garante que o gene se encaixe precisamente no plasmídeo.

Uma vez que o gene foi inserido no plasmídeo, ele está pronto para ser inserido em uma bactéria viva. As bactérias replicam seus plasmídeos para que uma única célula possa conter muitas cópias. Pode haver até 200 cópias de um único plasmídeo dentro de uma bactéria. Se o plasmídeo é introduzido em muitas células bacterianas, muitas cópias do gene podem ser produzidas relativamente rapidamente, particularmente quando as células bacterianas se replicam a cada 20 minutos.

Este é o processo usado para criar insulina humana. O gene que codifica a insulina foi isolado e inserido em um plasmídeo. Todos os plasmídeos contendo o gene da insulina foram então introduzidos em uma bactéria, onde foram replicados. As bactérias continuaram a se replicar, de modo que muitos milhões de células contendo o gene da insulina podem ser criadas em um tempo muito curto. Esse gene clonado agora fornece uma fonte confiável de insulina humana.