Welche Arten von Genen haben Plasmide?

├ťber Gentransfer

Ein Plasmid ist ein kleines kreisf├Ârmiges St├╝ck DNA, das in Bakterien gefunden wird. Plasmide sind zu n├╝tzlichen Werkzeugen in der Biotechnologie geworden, die Wissenschaftlern erlauben, DNA aus verschiedenen Organismen zu einem kontinuierlichen St├╝ck DNA zu kombinieren. Plasmide replizieren sich selbst w├Ąhrend der Zellteilung und sind ├╝ber lange Zeitr├Ąume stabil, was bedeutet, dass sie ein gro├čes Vehikel sind, um einzelne Gene wie B├╝cher in einer Bibliothek zu speichern. Plasmide k├Ânnen die folgenden Arten von Genen enthalten: Antibiotika-Resistenzgene, Transgene und Reportergene. Diese Arten von Plasmidgenen k├Ânnen nat├╝rlich vorkommen oder von Wissenschaftlern konstruiert werden.

Antibiotika-Resistenzgene

Plasmide sind eine Ursache daf├╝r, dass Bakterien resistent gegen Antibiotika werden. Plasmide enthalten Antibiotika-Resistenzgene, die Proteine ÔÇőÔÇőproduzieren, die die Bakterien vor sch├Ądlichen Drogen sch├╝tzen. Antibiotikaresistenzgene k├Ânnen 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├╝cke zu zerlegen. Ein anderes ist, das Antibiotikum chemisch zu ver├Ąndern, so dass es nicht l├Ąnger mit seinem Zielprotein interagiert. Antibiotika-Resistenzgene werden in Plasmiden auch als selektierbare Marker bezeichnet, da sie es erm├Âglichen, nach einer Behandlung mit einem Antibiotikum in einem Reagenzglas Bakterien auszuw├Ąhlen, die resistent sind.

Transgene

In der Biotechnologie werden Plasmide h├Ąufig 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├Ânnen manchmal ein Plasmid aussto├čen, so dass Wissenschaftler, die Plasmide verwenden, um rekombinante DNA herzustellen, h├Ąufig 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├čen Wissenschaftler Reportergene in das Plasmid ein. Ein h├Ąufiges Reportergen ist das gr├╝n fluoreszierende Protein (GFP), das unter UV-Licht gr├╝n leuchtet. Ein weiteres h├Ąufiges Reportergen ist lacZ, das f├╝r 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├╝l. Somit erscheinen Bakterienkolonien, die den Beta-Gal-Reporter aufweisen, blau.

F-Faktor

Bakterien haben M├Âglichkeiten, genetische Informationen aneinander zu ├╝bermitteln. Ein Bakterium kann seine Plasmide durch eine sogenannte Konjugation mit anderen Bakterien teilen. Konjugation ist die Bildung einer d├╝nnen R├Âhre - 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├Âhre in das andere Bakterium. Das Plasmid, das die Konjugation erm├Âglicht, wird als F-Faktor oder Fertilit├Ątsfaktor bezeichnet. Rekombinante DNA kann in den F-Faktor eingef├╝gt werden, der die fremde DNA zwischen Bakterien pendelt.

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