Плазмоиды что это? - коротко
Плазмоиды — небольшие кольцевые ДНК‑молекулы, встречающиеся у бактерий. Они способны автономно реплицироваться и часто переносятся горизонтальным переносом генов.
Плазмоиды что это? - развернуто
Плазмиды — это небольшие, обычно кольцевые молекулы ДНК, которые находятся в бактериальных клетках и некоторых археях. Их размер варьирует от нескольких тысяч до сотен тысяч пар оснований, что делает их значительно меньше основной хромосомы, однако они способны самостоятельно реплицироваться благодаря наличию собственного репликонного участка. Репликация плазмид происходит независимо от репликации хромосомы, что позволяет им сохраняться в популяции даже при отсутствии селективного давления, если они несут полезные гены.
Основная функция плазмид — перенос генетической информации, часто связанной с адаптационными свойствами. К таким генам относятся:
- гены устойчивости к антибиотикам (β‑лактамазы, метронідазные ферменты и др.);
- гены, кодирующие ферменты для использования редких источников углерода или азота;
- факторы вирулентности, позволяющие патогенам инфицировать хозяина;
- системы репарации ДНК и защитные механизмы от бактериофагов (например, системы CRISPR‑Cas, антифаговые белки).
Плазмиды могут передаваться между клетками разными способами. Наиболее распространённый — конъюгация, при которой один бактериальный донор образует физический контакт со своей «приёмной» клеткой через пиллю и передаёт копию плазмиды. Другие механизмы включают трансформацию (поглощение свободной ДНК из окружающей среды) и трансдукцию (перенос генетического материала через бактериофаги). Благодаря этим процессам плазмиды способствуют быстрому рассеиванию полезных генов в микробных популяциях, ускоряя эволюцию и адаптацию.
Структурно плазмиды обычно состоят из двойной спирали ДНК, окружённой набором регуляторных элементов: промотеров, операторных последовательностей, репликонных сайтов и часто генов, ответственных за их стабильное удержание в клетке (токси‑анти‑токсин системы, системы стабилизации). Некоторые плазмиды обладают дополнительными элементами, такими как интеграционные сайты, позволяющие им встраиваться в хромосому хозяина, либо мобильные элементы (транспозоны, интронные ретранспозоны), которые могут перемещаться между различными генетическими платформами.
В биотехнологических приложениях плазмиды являются незаменимым инструментом. Их используют как векторы для клонирования генов, так и для производства рекомбинантных белков, вакцин и генетически модифицированных организмов. При этом специально модифицированные плазмиды могут содержать маркеры селекции, репликонные элементы, совместимые с различными видами бактерий, а также множественные ограничительные сайты для удобного ввода чужеродных генов.
Таким образом, плазмиды представляют собой гибкие генетические платформы, способные не только поддерживать собственное существование, но и распространять важные адаптивные свойства среди микробных сообществ, а также служить фундаментом для современных генетических и биоинженерных технологий.