Welche Arten von Genen haben Plasmide?

√úber Gentransfer

Ein Plasmid ist ein kleines kreisf√∂rmiges St√ľck DNA, das in Bakterien gefunden wird. Plasmide sind zu n√ľtzlichen Werkzeugen in der Biotechnologie geworden, die Wissenschaftlern erlauben, DNA aus verschiedenen Organismen zu einem kontinuierlichen St√ľck DNA zu kombinieren. Plasmide replizieren sich selbst w√§hrend der Zellteilung und sind √ľber lange Zeitr√§ume stabil, was bedeutet, dass sie ein gro√ües Vehikel sind, um einzelne Gene wie B√ľcher in einer Bibliothek zu speichern. Plasmide k√∂nnen die folgenden Arten von Genen enthalten: Antibiotika-Resistenzgene, Transgene und Reportergene. Diese Arten von Plasmidgenen k√∂nnen nat√ľrlich vorkommen oder von Wissenschaftlern konstruiert werden.

Antibiotika-Resistenzgene

Plasmide sind eine Ursache daf√ľr, dass Bakterien resistent gegen Antibiotika werden. Plasmide enthalten Antibiotika-Resistenzgene, die Proteine ‚Äč‚Äčproduzieren, die die Bakterien vor sch√§dlichen Drogen sch√ľtzen. Antibiotikaresistenzgene k√∂nnen auf verschiedene Arten wirken. Einer besteht darin, das Antibiotikum aus den Bakterien zu pumpen, so dass das Antibiotikum sein Zielprotein nicht innerhalb der Zelle binden kann. Eine andere besteht darin, das Antibiotikum in kleine St√ľcke zu zerlegen. Ein anderes ist, das Antibiotikum chemisch zu ver√§ndern, so dass es nicht l√§nger mit seinem Zielprotein interagiert. Antibiotika-Resistenzgene werden in Plasmiden auch als selektierbare Marker bezeichnet, da sie es erm√∂glichen, nach einer Behandlung mit einem Antibiotikum in einem Reagenzglas Bakterien auszuw√§hlen, die resistent sind.

Transgene

In der Biotechnologie werden Plasmide häufig verwendet, um ein Gen von einem Tier oder einer Pflanze zu isolieren und es dann in Bakterien zu platzieren, was es leichter macht, dieses Gen zu modifizieren und zu untersuchen. Ein DNA-Segment, das enzymatisch aus einem Organismus ausgeschnitten und in ein bakterielles Plasmid eingebracht wird, wird als Transgen bezeichnet. Die Kombination des Transgens und des Plasmids wird als rekombinante DNA bezeichnet, da es sich um DNA aus zwei verschiedenen Spezies handelt, die miteinander fusioniert sind.

Reporter Gene

Bakterien k√∂nnen manchmal ein Plasmid aussto√üen, so dass Wissenschaftler, die Plasmide verwenden, um rekombinante DNA herzustellen, h√§ufig ein Gen in das Plasmid einbeziehen wollen, das ihnen erlaubt, visuell zu identifizieren, welche Bakterienkolonie Bakterien aufweist, die dieses Plasmid enthalten. Um positive Kolonien leicht sichtbar zu machen - diejenigen, die die rekombinante DNA haben - schlie√üen Wissenschaftler Reportergene in das Plasmid ein. Ein h√§ufiges Reportergen ist das gr√ľn fluoreszierende Protein (GFP), das unter UV-Licht gr√ľn leuchtet. Ein weiteres h√§ufiges Reportergen ist lacZ, das f√ľr ein Enzym namens Beta-Galactosidase (Beta-Gal) kodiert. Beta-gal bricht den Zucker Laktose auseinander. Es bricht auch eine farblose Chemikalie namens X-Gal in einen Zucker und ein blaues Molek√ľl. Somit erscheinen Bakterienkolonien, die den Beta-Gal-Reporter aufweisen, blau.

F-Faktor

Bakterien haben M√∂glichkeiten, genetische Informationen aneinander zu √ľbermitteln. Ein Bakterium kann seine Plasmide durch eine sogenannte Konjugation mit anderen Bakterien teilen. Konjugation ist die Bildung einer d√ľnnen R√∂hre - genannt der Sexpilus -, die ein Bakterium mit einem anderen verbindet. Das Bakterium, das den Geschlechts-Pilus ausdehnt, kopiert dann ein Plasmid und leitet die Kopie durch die R√∂hre in das andere Bakterium. Das Plasmid, das die Konjugation erm√∂glicht, wird als F-Faktor oder Fertilit√§tsfaktor bezeichnet. Rekombinante DNA kann in den F-Faktor eingef√ľgt werden, der die fremde DNA zwischen Bakterien pendelt.

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