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Plasmid

Plasmid ist in der Mikrobiologie ein extrachromosomales genetisches Element, das in vielen Bakterienstämmen vorkommt. Plasmide sind zirkuläre Desoxyribonukleinsäuremoleküle (DNA), die sich unabhängig vom bakteriellen Chromosom replizieren. Sie sind für das Bakterium nicht wesentlich, können aber einen selektiven Vorteil verschaffen. Eine Klasse von Plasmiden, kolikinogene (oder Col ) Faktoren, bestimmt die Produktion von Proteinen, die als Kolikine bezeichnet werden und eine antibiotische Aktivität aufweisen und andere Bakterien abtöten können. Eine andere Klasse von Plasmiden, R-Faktoren, verleiht Bakterien Resistenz gegen Antibiotika., Einige Col-Faktoren und R-Faktoren können sich von einer Zelle auf eine andere übertragen und sind somit in der Lage, sich schnell durch eine Bakterienpopulation auszubreiten. Ein Plasmid, das an der Zellmembran befestigt oder in das bakterielle Chromosom integriert ist, wird Episom (q. v.) genannt.

Plasmide sind äußerst wertvolle Werkzeuge in den Bereichen Molekularbiologie und Genetik, insbesondere im Bereich der Gentechnik (q. v.). Sie spielen eine entscheidende Rolle bei Verfahren wie dem Klonen von Genen, der rekombinanten Proteinproduktion (z. B. von Humaninsulin) und der Gentherapieforschung., Bei solchen Verfahren wird ein Plasmid an einer bestimmten Stelle (oder an bestimmten Stellen) unter Verwendung von Enzymen, den sogenannten Restriktionsendonukleasen, geschnitten. Ein fremdes DNA-Element (wie das Gen für Insulin) wird dann in das Plasmid gespleißt. Die resultierende zirkuläre Struktur, ein rekombinantes DNA-Molekül, wird dann in Bakterienzellen eingeführt (ein Prozess, der als Transformation bezeichnet wird). Die autonome Replikation des Plasmids innerhalb der Bakterienzellen ermöglicht es, eine große Anzahl von Kopien des rekombinanten DNA-Moleküls für experimentelle Manipulationen oder kommerzielle Zwecke (z. B. die Produktion großer Insulinmengen) herzustellen., Plasmide sind auf andere Weise gut für die Gentechnik geeignet. Ihre Antibiotikaresistenzgene erweisen sich beispielsweise als nützlich, um jene Bakterienzellen zu identifizieren, die das rekombinante DNA-Molekül in einem hohen Hintergrund nicht transformierter Zellen aufgenommen haben (Transformationsfrequenzen betragen nur etwa 1 von 100.000 Zellen).

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