Plasmid - plasmiden functie is ...

Dit artikel bevat informatie over de mysterieuze en complexe moleculaire structuren van verschillende cellen, meestal bacteriën - plasmiden. Hier vindt u informatie over de structuur, het doel, replicatie methoden, de algemene kenmerken en nog veel meer.

De plasmiden waren

Plasmide - DNA is een molecuul dat een kleine omvang en fysieke positie gescheiden van het chromosoom genomische type heeft. Hebben de capaciteit voor autonome replicatie proces. In principe van plasmide gevonden in bacteriële organismen. Naar buiten, dit molecuul een dubbelstrengs cirkelvorm. Uiterst zeldzaam plasmide kan worden gevonden in archaea en eukaryoten.

Gewoonlijk bacteriën plasmiden bevatten genetische informatie die resistentie tegen externe factoren aard bezwarend toestand van het organisme waarin ze zich bevinden kunnen verbeteren. Met andere woorden, kan het plasmide de effectiviteit van antibiotica te verminderen als gevolg van verhoogde stabiliteit van de bacteriën zelf. het overbrengen van plasmiden uit bacteriën bacteriën vaak gevonden. Plasmiden - structurele elementen dat doeltreffende overdracht van genetisch informatie op een horizontale wijze zijn.

J. Lederberg - moleculair bioloog, wetenschapper oorspronkelijk uit de Verenigde Staten, introduceerde het concept van het plasmide in 1952.

De dimensionele omvang van plasmiden en hun aantallen

Plasmide - een structuur met verschillende maten. De kleinste vorm kan tweeduizend basenparen of minder bevatten, terwijl de andere belangrijke vorm van plasmiden omvatten honderdduizenden basenparen type. Dit wetende kunt u een lijn tussen megaplazmidami en mini-chromosomen trekken. Er zijn bacteriën die verschillende soorten plasmiden kunnen belichamen. In dit geval kan de totale hoeveelheid van genetisch materiaal van de grootte van het materiaal van de gastheercel overschrijdt.

Het aantal kopieën van plasmiden die in dezelfde cel, kan sterk variëren. Bijvoorbeeld, in één cel kan er maar een paar te zijn, terwijl een aantal andere plasmiden van hetzelfde type komt tot tientallen of honderden. Hun aantal is te wijten aan de aard van de replicatie.

Plasmide - een cellulair structuurelementen staat zijn tot autonome replicatie. Dat wil zeggen, ze kunnen repliceren op hun eigen, zonder onderworpen te zijn chromosomen te controleren. Op hetzelfde moment, het chromosoom is in staat om zichzelf te beheersen plasmiden. Bij de strikte controle van het aantal gerepliceerde plasmide meestal klein, ongeveer 1-3. Plasmiden kleinere maten zijn meer kwetsbaar en verzwakt mind control kan meer exemplaren te maken.

kopiëren

Bacterieel plasmide in staat tot autonome replicatie. Dit proces is onderworpen aan verschillende niveaus van chromosomale controle. Dit is te wijten aan het ontbreken van een aantal essentiële genen. Gezien deze cellulaire enzymen zijn opgenomen in plasmide replicatie.

replicatiestap bestaat uit de initiatiestap, verlenging en terminatie. DNA polymerase replicatie begint na het zaaien met de primer. Eerst onderbreking optreedt priming RNA, gevolgd door barsten één van de ketens wordt gevormd en vrij 3`-OH end.

Meestal ingeleid plaatsvindt onder invloed van katalysatoren eiwitten gecodeerd door het plasmide. Soms zijn deze zelfde eiwitten kunnen in het proces vіrabotki primer in te voeren.

Rek optreedt golofermenta gebruikmaking van DNA-polymerase III (soms I) en enkele cellulaire eiwitten, bestaande uit replisome.

Beëindiging van replicatie kan beginnen alleen als aan bepaalde voorwaarden wordt voldaan.

De principes van de replicatie control

Control replicatiemechanismen uitgevoerd in het stadium van de replicatiestart. Hiermee kunt u het aantal plasmiden in het strikte hoeveelheid te houden. Om een molecule die in staat is het te beseffen, zijn:

1. RNA met tegengestelde polariteit.
2. DNA - sequentie (Iteron).
3. RNA met tegenovergestelde polariteit en eiwitten.

Deze mechanismen leiden tot de frequentie van herhaling opnieuw de plasmiden in de cel cycli, maar ook afwijkingen opnemen van de norm frequentie.

Soorten replicatiemechanisme

Er zijn drie mechanismen van replicatie van plasmiden:

1. Theta mechanisme omvat afwikkelen fase 2 circuit ouders RNA-synthese primer voor elke streng, de replicatie initiëren ten koste van verhoging van het type covalente PrNK zowel ketens en synthese van de corresponderende DNA op de ouderlijke keten circuits. Ondanks het feit dat de synthese plaatsvindt op hetzelfde moment één van de kettingen is de leider en de andere achter.
2. Substitutie chain - verplaatsing van nieuw geproduceerde één DNA-keten van het ouder. Het resultaat van dit mechanisme is gevormd DNA enkelketenige vormen een ringtype en supercoiled DNA met twee ketens. DNA van een keten later worden hersteld.
3. Rolling circle replicatie mechanisme - een enkelstrengs ruimte van DNA met behulp van Rep-eiwit. Dit leidt tot een 3`-OH-groep, die zal fungeren als een primer. Deze regeling vindt plaats via verschillende dragereiwitten cel, bijvoorbeeld, een DNA helicase.

Wijzen van overdracht

Plasmiden krijgen in de cel, met behulp van een van de twee manieren. De eerste manier - het leggen van contacten tussen de cel en de cel drager die geen plasmiden als gevolg van het conjugatie proces bevat. Er zijn conjugatief plasmiden in bacteriën, Gram-positieve en Gram-negatieve. De eerste werkwijze omvat ook het overdragen ten tijde van transductie of transformatie. De tweede manier kunstmatig door het invoeren van plasmiden in de cel, moet het organisme de expressie van genen van de drager cellen overleven, d.w.z. cellen verwerven competentie.

functies

Rol van plasmiden is over het algemeen aan de gastheercel specifieke eigenschappen te geven. Sommigen van hen kan nauwelijks invloed hebben op de fenotypische kenmerken van zijn meester, terwijl anderen kunnen veroorzaken meningsuiting in de media eigenschappen, waardoor het superieur is aan andere soortgelijke cellen. Deze superioriteit zal cel gastheer is beter om ongunstige omstandigheden waarin het leeft te ervaren. Bij het ontbreken van dergelijke plasmiden of cel zal niet groeien en te ontwikkelen, of helemaal niet verloren zal gaan.

Plasmide - een multifunctioneel onderdeel cellen. Zij voeren een groot aantal functies:

1. Vervoeren genetische informatie in de loop van de vervoeging. Meestal maakt het F-plasmiden.
2. Bakteriotsinogennye controleplasmide eiwitsynthese, wat kan leiden tot de dood van andere bacteriën. Dit is voornamelijk een Col-plasmiden.
3. Hly-fusieplasmide betrokken hemolysine.
4. Oorzaak weerstand tegen de effecten van zware metalen.
5. R-plasmide - verbetert resistentie tegen antibiotica.
6. Ent-plasmide - maakt het mogelijk om enterotoxinen te synthetiseren.
7. Sommigen van hen verhoging van de mate van weerstand tegen UV-straling.
8. Plasmiden kolonisatie antigenen toestaan bacteriële hechting vindt plaats op het celoppervlak in het dierlijk lichaam.
9. Bepaalde hun vertegenwoordigers zijn verantwoordelijk voor het gedeelte van de DNA-streng, dat wil zeggen restrictie en modificatie.
10. Plasmiden CAM oorzaak splitsing kamfer, XYL xyleen gedigereerde plasmide en plasmide SAL - salicylaat.

De meest bestudeerde soort

De meeste mensen zijn goed onderzocht de eigenschappen van plasmide F, R en Col.

F-plasmide - is de meest bekende kongativnaya plasmide. Is een episoom, bestaande uit honderdduizend basenparen type. Het heeft zijn eigen punt van replicatie start en een breekpunt. Evenals bij andere conjugatieve plasmiden, bezet coderen voor eiwitten die in staat antagoniseren bevestigingsproces pili andere bacteriële organismen voor specifieke celwand.

Naast de standaard informatie bevat loci tra en trb, die een gemeenschappelijke, integraal operon die honderd 34.000 basenparen te organiseren. De genen gelegen in dit operon, die verantwoordelijk zijn voor verschillende aspecten van de vervoeging.

R-plasmide (factor) - een DNA-molecuul en ringvormig is. DNA plasmiden bevatten informatie die verantwoordelijk is voor stroming en uitvoeren van het replicatieproces en overdracht resistente eigenschappen in de ontvangende cel. Zij bepalen ook het niveau van cel resistentie tegen bepaalde antibiotica. Sommige van de R-plasmiden conjugative. Overdracht R-factor wordt veroorzaakt door standaard transductie en celdeling. Ze kunnen worden overgeschakeld tussen verschillende soorten van elkaar, of zelfs families.

Het is deze vorm van plasmiden veroorzaakt vaak problemen bij de behandeling van bacteriële ziekten met momenteel bekende antibiotica.

Col-plasmiden zijn verantwoordelijk voor de synthese van colicine - speciaal eiwit dat het proces van groei en voortplanting van bacteriën kan remmen, behalve de drager.

feature classificatie

Het hele classificatiesysteem is gebouwd in overeenstemming met bepaalde eigenschappen van plasmiden:

1. Werkwijzen voor replicatie en het mechanisme van lekkage.
2. De aanwezigheid van een gemeenschappelijke scala aan media.
3. Features aantal kopieën.
4. Topologische kenmerken van plasmiden.
5. Compatibiliteit.
6. Hij / conjugatief plasmide.
7. De aanwezigheid van een merkergen op het plasmide.

In elke werkwijze indeling bevat de replicatie-initiatie punt.

Toepassingen van plasmiden

Plasmiden functie bij gebruik door de mens is een methode om een gekloneerde kopie van het DNA. Plasmiden zelf als een vector. Mogelijkheid om replicatie van plasmiden met het recombinante DNA in de cel carrier opnieuw. Het wijdverbreide gebruik ze vonden in genetische manipulatie. Deze tak van de wetenschap plasmiden worden kunstmatig gecreëerd voor de overdracht van genetische type informatie of manipulatieve actie met genetisch materiaal.

Het concept van deze cellulaire componenten gevonden in de gaming-industrie ( "Bioshock"). Plasmiden vervullen de functie van specifieke stoffen die kunnen unieke eigenschappen van het lichaam te geven zijn. Het is belangrijk om te weten dat het spel plasmiden hebben vrijwel niets te maken met een echte. Het spel uitgevoerd in het genre shooter met elementen RPG, genaamd Bioshock, plasmiden genetische modificatie van bepaalde eigenschappen van het lichaam, en veranderen hun manier van het geven superabilities.