Что такое плазмиды?

Внутри многих различных бактерий в цитоплазме можно найти маленькие круглые кусочки ДНК. Эти кружки ДНК известны как плазмиды, и они отделены от хромосомной ДНК или ДНК, которая несет гены бактериальных клеток. Несколько копий плазмид часто присутствуют одновременно в бактериальной клетке. Плазмиды играют очень важную роль в генной инженерии, особенно в клонировании генов.

Когда гены клонируются, процесс обычно происходит внутри бактерий. Чтобы получить ген, который должен быть клонирован в бактерии, необходим вектор. Плазмида - это то, что используется в качестве вектора, поскольку она может легко переходить из одной клетки в другую.

Существует несколько этапов, связанных с клонированием гена перед вставкой плазмиды в клетку-хозяина. Во-первых, ген, который должен быть скопирован, должен быть изолирован, как и плазмиды, которые должны использоваться в качестве векторов. Как только это будет сделано, ген должен быть вставлен в плазмидную ДНК. Затем плазмиду вставляют в бактериальную клетку-хозяина для репликации.

Чтобы изолировать плазмиды от бактериальных клеток, клетки должны быть сначала обработаны ферментами для разрушения клеточных стенок бактерий. Большую хромосомную ДНК отделяют от меньших плазмид с помощью центрифуги. Теперь выделенная плазмидная ДНК готова для вставки в нее гена.

Плазмиды состоят из двухцепочечного круга ДНК. Чтобы вставить желаемый ген, плазмидную ДНК разрезали рестрикционными ферментами. Эти ферменты только разрезают ДНК на очень специфические нуклеотидные последовательности Как только плазмидная ДНК была разрезана, линкерные последовательности добавляются к свободным концам, которые коррелируют с концами вставляемого гена. Это гарантирует, что ген точно вписывается в плазмиду.

После того, как ген был вставлен в плазмиду, он теперь готов для вставки в живую бактерию. Бактерии реплицируют свои плазмиды, так что одна клетка может содержать много копий. В одной бактерии может быть до 200 копий одной плазмиды. Если плазмида вводится во многие бактериальные клетки, многие копии гена могут быть получены относительно быстро, особенно, когда бактериальные клетки реплицируются примерно каждые 20 минут.

Это процесс, который используется для создания человеческого инсулина. Ген, кодирующий инсулин, был выделен и вставлен в плазмиду. Все плазмиды, содержащие ген инсулина, были затем введены в бактерию, где они были реплицированы. Затем бактерии продолжали размножаться, так что многие миллионы клеток, содержащих ген инсулина, могли быть созданы за очень короткое время. Этот клонированный ген теперь обеспечивает надежный источник человеческого инсулина.