Vad är plasmider?
Inom många olika bakterier kan små cirkulära DNA-delar hittas i cytoplasma. Dessa DNA-cirklar är kända som plasmider, och de är separata från kromosomalt DNA, eller DNA som bär generna för bakteriecellerna. Flera kopior av plasmiderna finns ofta när som helst i bakteriecellen. Plasmider spelar en mycket viktig roll i genteknik, särskilt i genkloning.
När gener klonas sker processen vanligtvis inom bakterier. För att få genen som ska klonas in i bakterierna är en vektor nödvändig. En plasmid är det som används som vektorn, eftersom den lätt kan passera från en cell till en annan.
Det finns ett antal steg involverade i genkloning innan man sätter in en plasmid i en värdcell. Först måste genen som ska kopieras isoleras, liksom plasmiderna som ska användas som vektorer. När detta är gjort måste genen sättas in i plasmid-DNA: t. Plasmiden sätts sedan in i den bakteriella värdcellen för replikation.
För att isolera plasmider från bakterieceller måste cellerna initialt behandlas med enzymer för att bryta ner cellväggarna i bakterierna. Det större kromosomala DNA: t separeras från de mindre plasmiderna med hjälp av en centrifug. Det isolerade plasmid-DNA är nu redo att få genen införd i det.
Plasmider består av en dubbelsträngad DNA-cirkel. För att införa den önskade genen skärs plasmid-DNA med restriktionsenzymer. Dessa enzymer skär endast DNA vid mycket specifika nukleotidsekvenser. När plasmid-DNA har klippts, tillsätts länk-sekvenser till de lösa ändarna som korrelerar med ändarna på genen som ska infogas. Detta säkerställer att genen passar exakt in i plasmiden.
När genen har satts in i plasmiden är den nu redo att införas i en levande bakterie. Bakterier replikerar sina plasmider så att en enda cell kan innehålla många kopior. Det kan finnas upp till 200 kopior av en enda plasmid i en bakterie. Om plasmiden införs i många bakterieceller kan många kopior av genen produceras relativt snabbt, särskilt då bakterieceller replikeras ungefär var 20: e minut.
Detta är processen som används för att skapa humant insulin. Genen som kodar för insulin isolerades och infördes i en plasmid. Alla plasmider som innehöll insulingenen infördes sedan i en bakterie, där de replikerades. Därefter fortsatte bakterierna att replikera sig, så att många miljoner celler som innehåller insulingenen kan skapas på mycket kort tid. Denna klonade gen ger nu en pålitlig källa för humant insulin.