Ақпарат

Неліктен плазмидалар плазмидалар деп аталады?

Неліктен плазмидалар плазмидалар деп аталады?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Мен осы веб-сайттан (https://www.etymonline.com/word/plasmid) «плазмида» сөзі «плазма» + «идентификатор» тіркесімі екенін білдім, мұндағы «id» мынаны білдіреді: тиесілі немесе байланысты.

Плазмидалар қан мен плазмада емес, бактериялардың жасушалық цитоплазмасында болса да, плазмамен қалай байланысатынын түсінбеймін.


олар бактерия жасушасында болса да цитоплазма

Плазма биологияда бірнеше мағынасы бар. Цитоплазма - плазманың бір түрі.

Википедияға жылдам саяхат бізге бұл терминді айтады плазмида алғаш рет Джошуа Ледерберг қолданған Жасуша генетикасы және тұқым қуалайтын симбиоз. Ол бұл терминді енгізген сияқты плазмида сол кездегі экстрахромосомалық ДНҚ-ны сипаттау үшін қолданылған көптеген терминдерді сәйкестендіру үшін.

Бұл пікірталастар көптеген терминдерді қалдырды: пангендер, биобласттар, плазмагендер, пластогендер, хондриогендер, цитогендер мен провирустар, олар түсініксіз немесе қарама -қайшы коннотациялардың әсерінен өзінің бастапқы пайдалылығын жоғалтты. Бұл тізімге қосылу қаупі бар, мен плазмиданы кез келген хромосомадан тыс тұқым қуалайтын детерминант үшін жалпы термин ретінде ұсынамын. Плазмиданың өзі генетикалық қарапайым немесе күрделі болуы мүмкін. Кейде геннің жалпы терминінің ядролық сілтемесі хромоген ретінде атап өтіледі ...


Плазмида

A плазмида - бұл хромосомалық ДНҚ -дан физикалық бөлінген және дербес репликацияланатын жасушадағы хромосомадан тыс шағын ДНҚ молекуласы. Олар көбінесе бактерияларда кішігірім дөңгелек, қос тізбекті ДНҚ молекулалары түрінде кездеседі, бірақ плазмидтер кейде архейлер мен эукариоттық организмдерде болады. Табиғатта плазмидалар көбінесе организмнің тіршілігіне пайда әкелетін және антибиотиктерге төзімділік сияқты селективті артықшылық беретін гендерді алып жүреді. Хромосомалар үлкен және қалыпты жағдайда өмір сүруге қажетті барлық маңызды генетикалық ақпаратты қамтыса да, плазмидалар әдетте өте кішкентай және белгілі бір жағдайларда немесе жағдайларда пайдалы болуы мүмкін қосымша гендерді ғана қамтиды. Жасанды плазмидалар молекулярлық клондауда векторлар ретінде кеңінен қолданылады, олар қабылдаушы ағзалардағы рекомбинантты ДНҚ тізбектерінің репликациясын жүргізуге қызмет етеді. Зертханада плазмидаларды трансформациялау арқылы жасушаға енгізуге болады.

Плазмидтер қарастырылады репликондар, қолайлы хост ішінде автономды түрде репликациялауға қабілетті ДНҚ бірліктері. Алайда, плазмидалар, вирустар сияқты, әдетте өмір ретінде жіктелмейді. [1] Плазмидалар бір бактериядан екінші бактерияға (тіпті басқа түрге де) негізінен конъюгация арқылы беріледі. [2] Бұл генетикалық материалды хосттан үйге тасымалдау гендердің көлденең берілуінің бір механизмі болып табылады, ал плазмидалар мобильоманың бір бөлігі болып саналады. Өзінің генетикалық материалын капсид деп аталатын қорғаныш белок қабығымен қаптайтын вирустардан айырмашылығы, плазмидалар «жалаңаш» ДНҚ болып табылады және генетикалық материалды жаңа иесіне беру үшін қажет гендерді кодтамайды, алайда плазмидалардың кейбір кластары конъюгативтік затты кодтайды. секс »пилусы өз аударуы үшін қажет. Плазмиданың мөлшері 1-ден 200 кбит/с-қа дейін өзгереді [3] және бір жасушадағы бірдей плазмидалардың саны кейбір жағдайларда біреуден мыңға дейін болуы мүмкін.


Плазмидалардың түрлері

Плазмидаларды әртүрлі категорияларға бөлуге болады, бірақ ең танымал классификация олардың функцияларына негізделген. Осыған сәйкес олар 5 түрлі типке бөлінеді &ndash құнарлылық плазмидалары, төзімділік плазмидалары, кол плазмидалары, вирулентті плазмидалар және метаболикалық немесе ыдыратушы плазмидалар.

Бактериялық жасушалардың жынысы болмайды, бірақ жасушалары бар құнарлылық плазмидаларынемесе F плазмидалары ұсақ түтік тәрізді құрылымдар болып табылатын пили түзе алады және көрші жасушамен байланысады. Бұл генетикалық материалды жасушадан көршісіне беруге мүмкіндік береді. Сондықтан ол конъюгация деп аталатын процесте бактерия жасушасына & ldquomale & rdquo мәртебесін береді.

Плазмидаларға қарсылық құрамында антибиотиктерге немесе басқа өсуді тежейтін заттарға төзімділігі бар жасушалар бар гендер бар. R плазмидалары бар жасушалар әдетте ингибирлеуші ​​факторды жоя алатын заттарды шығарады, осылайша олардың өмір сүру жылдамдығын арттырады. Кейде бұл плазмидалар ұрпаққа кең таралуы мүмкін. Күтілгендей, бұл R плазмидалары адамдарға немесе бұл жасушалар патогенді болуы мүмкін басқа жануарларға қолайлы емес.

Кол плазмидалары плазмидалардың қызықты категориясы болып табылады. Бұлар өз иесіне өз түріндегі басқа организмдерді өлтіру қабілетін береді. Кол плазмидалары басқа бактериялардың жасуша мембранасының өткізгіштігін жоғарылату, олардың ДНҚ немесе РНҚ-ға әсер ету және т.б. арқылы жоя алатын заттарды кодтайды. Дегенмен, бұл дағдыларды бактерия тек ұқсас түрлерге қарсы қолдана алады. Мысалы, E. coli колицин шығаратын кол плазмидалары бар. Оларды басқа штаммдарды өлтіру үшін ғана қолдануға болады E. coli. Плазмидалардың кейбіреулері бактериоциндер шығарады, оларды тірі организмдерді өлтіру үшін қолдануға болады Enterobacter түрлер.

Конъюгация (фото несие: Wikimedia Commons)

Плазмидалардың келесі түрі - бұл вирулентті плазмидтер. Атауынан түсінуге болады, бұл плазмидалар бактериялардың вируленттілік факторын қамтамасыз етеді немесе арттырады. Вируленттілік - бұл организмнің қаншалықты зиянды екенін көрсететін өлшем. Мысалы, барлық штаммдар емес E. coli қауіпті және ауру тудыратын, бірақ вирулентті плазмидтерге ие және диарея сияқты ауруларды тудыруы мүмкін кейбір түрлері бар.

Плазмидалардың соңғы түрі болып табылады метаболикалық немесе деградациялық плазмидтер. Бұл жасушаларға қант, толуол және т.б. сияқты заттарды ыдырату мүмкіндігін береді. Бұл плазмидтер жасуша үшін өте ыңғайлы болуы мүмкін. Мысалы, жасуша күрделі затты қарапайым молекулаларға ыдыратуы мүмкін, бұл жасуша үшін пайдалы энергия көзі бола алады.


Плазмидтерді репликациялау жүйелері және оларды басқару

2-тарау: Итерон плазмидалары

Итерон плазмидалары-барлық грамтеріс бактерияларда болатын хромосомадан тыс генетикалық элементтер. Бұл плазмидтер қожайын бактерияға антибиотиктерге төзімділік әкелетініне қарамастан, олар басқа да ерекшеліктерді, мысалы, белгілі бір қосылыстардың ыдырауына немесе токсиндерді өндіруге арналған гендер әкелуі мүмкін. Итерон плазмидалары итерон деп аталатын репликация бастамасының бастауында орналасқан бағытталған бағытталған қайталануларға ие. Бұл плазмидалар ДНҚ репликациясының молекулалық механизмдерін зерттеуге және бактериялық жасушалардағы плазмидалық көшірме санын бақылау механизмдерін талдауға арналған модельдік жүйеге айналды. Бұл зерттеу плазмидалық биология туралы және плазмидалық ДНҚ мен қабылдаушы жасушалар арасындағы байланыс туралы негізгі түсінік берді. Итерон плазмидалары пайдаланатын басқару механизмдері плазмидамен кодталған репликацияны бастау ақуызы (Rep) арқылы түзілетін нуклеопротеиндік кешендерге негізделген. Реп ақуыздары итерондармен өзара әрекеттеседі, бұл ДНҚ плазмида синтезінің процесін бастайды, бірақ реп -ақуыздары репликацияның басталу процесін тежейтін итерондармен кешен құра алады. Бұл тежелу «қол кісендеу» деп аталады. Сондай-ақ, репе-протеин инверсияланған қайталанатын тізбектермен өзара әрекеттесе алады, бұл транскрипциялық авто-репрессияны тудырады. Соңында, шаперонның әртүрлі ақуыздық жүйелері мен протеазалары Реп белсенділігіне, демек, жалпы плазмидтік ДНҚ метаболизміне әсер етеді.

3 тарау: Тета плазмидтік репликация механизмдері

Плазмидалар репликацияның молекулалық механизмдерін және ДНҚ -ны қалпына келтіруді зерттеу үшін ыңғайлы модельдер ретінде қолданылды, себебі олардың көлемі кіші, иесіне таралуы және оңай манипуляциясы. Сонымен қатар, плазмидалар дәріге төзімділіктің эволюциясы мен таралуының және жануарлар немесе өсімдік иелерімен күрделі өзара әрекеттесу эволюциясының негізгі жеңілдеткіштері болып табылады. Плазмиданың репликациясы мен қызмет көрсетуін түсіну клиникаға және биоремедиацияға маңызды практикалық әсер етеді.

4-тарау: Плазмидті дөңгелек репликация

Дөңгелек репликацияны (RCR) сипаттайтын негізгі ерекшеліктер (1А суретті қараңыз) қос тізбектің бастапқы нүктесінде (dso) бірізділікке байланысты бөлінуге негізделген жалғыз инициализация механизмінен туындайды. реп -протеин инициаторының ата -аналық ДНҚ тізбектері. Бұл бөліну 3'-OH ұшын шығарады, ол хост ДНҚ полимеразаларына тізбектің жетекші репликациясын бастауға мүмкіндік береді. Осылайша, RCR инициациясы дөңгелек қос тізбекті ДНҚ (dsDNA) репликациясының барлық басқа режимдерінде қажет болатын праймер РНҚ синтезін айналып өтеді. Жетекші тізбектің ұзаруы ата-аналық қос спираль иесінің ДНҚ геликазасымен ашылғанда және үзілген шаблонды емес жіп бір тізбекті ДНҚ байланыстыратын протеинмен жабылған кезде орын алады. Жаңадан пайда болған ДНҚ ата-аналық ДНҚ-ға ковалентті түрде қосылғандықтан, жетекші тізбекті репликацияның тоқтауы қалпына келтірілген ник орнында жаңа бөліну оқиғасын білдіреді. Бұл реакция репликациялық шанышқымен бірге саяхат кезінде инициацияның бөлінуін жүзеге асырған және ата -аналық жіптің 5 ′ ұшына байланған сол Реп молекуласымен катализденеді деп есептеледі. Содан кейін трансферфирлеу пайда болады, ол осы 5 'ұшын 3' ұшымен аяқталу кезінде пайда болады, бұл ауыстырылған ата-аналық жіпті дөңгелек бір жіпшелі ДНҚ (ssDNA) түрінде шығарады. Бұл репликативті аралық өнім тек хост-кодталған ферменттерге тәуелді және бір тізбекті шығу (sso) деп аталатын ssDNA-ның жоғары құрылымдалған аймағынан басталатын артта қалу синтезінің үлгісі болып табылады.

5 тарау: Сызықтық фаг-плазмидті репликациялау және оған қызмет көрсету N15

Сызықтық хромосомалары бар барлық жасушалар хромосомаларының шеткі ұшын репликациялау үшін арнайы механизмдерді қолдануы керек, өйткені ДНҚ полимеразалары бұл функцияны жалғыз орындай алмайды (1 ). Эукариоттардың көпшілігінде ашық ДНҚ бар және осы мақсат үшін арнайы «теломераза» ферменттерін пайдаланады, бірақ сызықтық ДНҚ-ның толық репликациясын қамтамасыз ететін басқа шешімдер бар: ақуызды толтыру, рекомбинация және ковалентті жабық терминал шаш қыстырғыштары (2-анықтамада қарастырылған). Прокариоттарда әдетте дөңгелек плазмидалар мен хромосомалар болады, бірақ сызықтық репликондардың мысалдары белгілі. Бактериофаг N15 ковалентті жабық теломерлері бар сызықтық ДНҚ ретінде репликацияланатын организмдердің шағын тобына жатады. N15 және онымен байланысты фаг-плазмидалардан басқа, бактериялардың осындай репликондарының бірнеше мысалдары белгілі, оның ішінде Borrelia (3-5) спирохет тұқымында кездесетін сызықтық плазмидалар мен хромосомалар мен Agrobacterium tumefaciens екі хромосомасының бірі (6, 7) ). Бұл шолуда мен N15 және онымен байланысты фагтар бойынша ең өзекті жұмысты қорытындылаймын, репликация механизміне, шаш қыстырғыш теломерлерінің генерациясына, лизогенезді бақылауға және плазмидалық профаганың сақталуына ерекше назар аударамын.

6-тарау: Антисенс РНҚ арқылы плазмидтердің репликациясын бақылау

Бактериялық хромосомалардың шағын реттеуші РНҚ-лары (sRNAs) 2001 жылы екі топ есептеу және эксперименттік тәсілдердің комбинациясы арқылы ішек таяқшасы геномының интергендік аймақтарынан көптеген шағын РНҚ-ларды тәуелсіз түрде ашқан кезде назарға алынды (1, 2). Қазіргі уақытта & gt140 сРНҚ E. coli -де және басқа прокариот түрлерінде жүздеген табылды және орташа бактериялық геном ≈200 -ден 300 -ге дейін риборегуляторларды кодтайды деп есептеледі (3, 4). Оларды cis-және транс-кодталған негізді жұптастыратын sRNA-ға, ақуызды байланыстыру арқылы әрекет ететін sRNA-ға және РНҚ термометрлері мен рибосавитерлер сияқты сенсорлық РНҚ модульдеріне жіктеуге болады.

7 тарау: Плазмидті ДНҚ -ның топологиялық мінез -құлқы

ДНҚ топологиясы ДНҚ репликациясын, РНҚ транскрипциясын, гомологиялық рекомбинацияны, сайтқа тән рекомбинацияны, ДНҚ рекомбинациясын және транспозировкаланатын элементтердің мол және механикалық түрде ерекшеленген формаларын біріктіруді қоса алғанда, барлық in vivo хромосомалық процестердің маңызды факторы болып табылады. Плазмидалар ДНҚ -ны қалыптастыратын, хромосома құрылымын реттейтін және тірі жасушалар ішіндегі хромосома қозғалысын реттейтін белоктардың динамикалық механизмдерін анықтауға баға жетпес құрал бола алады. Плазмидалардың артықшылығы олардың оқшаулануының қарапайымдылығы мен ДНҚ түйіндерін сандық түрде өлшеу қабілеті, ДНҚ катенациясы, екі ДНҚ молекуласы арасындағы жарты катенация және тазартылған ДНҚ популяцияларындағы позитивті немесе теріс супер катушкалар. Оңтайлы жағдайда in vitro және in vivo нәтижелерін салыстыруға болады, олар ферменттердің қозғалатын механизмін анықтайды және тірі жасушаларда ДНҚ химиясын өзгертеді. Плазмидалармен оңай жасалатын көптеген әдістер ішек таяқшасы немесе сальмонелла тифимурийіндегі генетикалық ақпараттың көп бөлігін алып жүретін массивті хромосома үшін мүмкін емес. Қазіргі хромосомалық «философияның» үлкен бөлігі pBR322 сияқты кіші плазмидалардан 4.6-Мб бактериялық хромосомаға дейінгі нәтижелердің экстраполяциясына негізделгенімен, салыстыру әрқашан дұрыс бола бермейді. Бұл мақаланың бір мақсаты - кішкентай плазмидалардан алынған нәтижелер үлкен бактериялық хромосоманың ДНҚ құрылымын түсіну және түсіндіру үшін қалай жаңылыстыруы мүмкін екенін түсіндіру.


Нуклеин қышқылдарын радиоизотоптармен таңбалау

6.2 Плазмидтік көшірме санын бағалау

Плазмидтер - рекомбинантты гендерді клондау үшін қолданылатын автономды түрде репликацияланатын, ДНҚ -ның дөңгелек элементтері - жасушада бірнеше жүз данадан тұрады. Жеке жасушада плазмиданың қанша көшірмесі бар екенін анықтаудың бір әдісінде плазмидалы тасымалдаушы штаммның мәдениеті [3 H] -тимин немесе [3H] -тимидиннің қатысуымен өсіріледі (қажеттіліктерге байланысты). штамм). Журнал фазасына өскеннен кейін жасушалар жиналады және лизиске түседі, ал жалпы ДНҚ оқшауланады. Оқшауланған ДНҚ үлгісі хромосомалық ДНҚ -дан плазмиданы ажырату үшін этидиум бромиді -цезий хлориді градиентінде центрифугаланады. Центрифугалаудан кейін центрифуга түтігі түбінен тесіліп, фракциялар сүзгі дискілеріне жиналады, ал ДНҚ үшхлорсірке қышқылымен (TCA) және этанолмен өңдеу арқылы сүзгілерде тұнбаға түседі. Сүзгілер кептіріледі және сцинтилляциялық спектрометрде есептеледі. Бөлшек саны мен cpm графигі 6.1-суретте көрсетілгендей профильді шығаруы мүмкін. Ортасында №12 фракцияда орналасқан кішірек пик плазмидтік ДНҚ-ны білдіреді, ол өте ширатылған пішінде №26 фракцияда орналасқан кесілген хромосомалық ДНҚ-ға қарағанда тығызырақ.

6.1 -сурет. Плазмиданы хромосомалық ДНҚ-дан бөлетін этидий бромиді-цезий хлориді градиентінен жиналған фракциялар. Жасушалар радиоактивті тимин немесе тимидиннің қатысуымен өсіріледі, осылайша репликацияланатын ДНҚ тритий изотопымен белгіленеді. Центрі 12 -ші фракцияның айналасында орналасқан оралған плазмидті ДНҚ, 26 -фракцияның айналасында орналасқан, қырқылған хромосомалық ДНҚ -ға қарағанда тығыздығы жоғары шөгінділер.

Плазмидтік көшірме саны келесі қатынас арқылы есептеледі:

Есеп 6.3

6000 а.к. плазмиданың көшірме санын анықтау эксперименті E. coli бұрын сипатталғандай орындалады. Құрамында плазмидасы бар негізгі фракцияның құрамында 25 000 cpm бар екені анықталды. Хромосомалық ең жоғары фракцияда 220 000 cpm бар. Плазмидалық көшірме нөмірі қандай?

Шешім 6.3

Бұл мәселені шешудің бірінші қадамы - плазмиданың молекулалық салмағын есептеу E. coli хромосома. Плазмида 6000 бит. The E. coli хромосоманың ұзындығы шамамен 4,6 млн. Олардың молекулалық салмақтары 660 далтон/б.п. конверсия коэффициенті арқылы есептеледі.

Плазмиданың молекулалық салмағы

Молекулалық массасы E. coli хромосома

Көшірме нөмірін есептеу үшін бұл мәндерді (осы есептің алдындағы) теңдеуге қосуға болады:


Тарих [өңдеу | дереккөзді өңдеу]

Әйелдің темекісін плазмидпен жағатын даяшы.

Жасалу және пайдалану [ өңдеу | дереккөзді өңдеу]

Бриджид Тененбаум ADAM компаниясының қасиеттерін ашқанда және қаржыландыру мен жабдықтау үшін Фрэнк Фонтеннен көмек сұрағанда, соңғысы оны тағы бір тамаша генетик И Сучонгпен таныстырды. Екі ғалым бірге Фонтейннің жеке ғылыми компаниясы болып табылатын Fontaine Futuristics болатын алғашқы плазмидаларды жасады. Плазмидтер алғаш рет Rapture тұтынушыларына тұрмыстық көмекші құрал ретінде енгізілді (отты бірден бастаңыз, заттарды алыстан алыңыз, шамды электрмен қысу арқылы жағыңыз және т.

BioShock 2 көп ойыншының Point Prometheus картасындағы плазмидті дисплейге арналған жарнама.

Бұл шындық Раптураның қауіпсіздік күштері Фонтенаны тұтқындау кезінде және контрабандаға байланысты оның мүлкін тартып алу кезінде Splicers Ώ ] топтарымен кездескенде айқын болды. ΐ] Фонтейннің атыс кезінде қаза табуына байланысты Орталық кеңес оның ADAM өнім компаниясын басқаруды Эндрю Райан мен Райан Индустриске берді. Бұл билікке үкіметтің бизнеске араласудан бас тартқан Раптур халқының бір бөлігі және Фонтейннің қайырымдылық жұмыстарына сенетіндер қарсылық білдірді. Бұл қалада шиеленістің өсуіне әкелді.

Генетикалық қару жарысы [өңдеу | дереккөзді өңдеу]

Бұзылуға дайындалып, Райан ADAM өнімдерін азаматтардың үй қорғанысы үшін өз компаниясының брендімен сатуды бастады. Азаматтық соғыс Атластың ізбасарлары Кашмир мейрамханасында 1958 жылғы Жаңа жыл мерекесін бомбалағаннан кейін басталды. Плазмидаларды қолдану генетикалық қарулану жарысына айналды, өйткені қақтығыстың екі жағы да өздерін одан әрі қаруландырды. Далалық сынақтарды Sinclair Solutions компаниясы анағұрлым күшті және әртүрлі плазмидтер мен тониктерге жүргізді. ADAM-ды шамадан тыс қолданудың жанама әсерлері эндемиялық сипатқа ие болғандықтан, популяция ессіздікке ұшырады. Ақырында Райан Splicers -ке әсер ету және Атласқа қарсы соғыста жеңу үшін өз өнімдеріне психикалық бақылау феромондарын қосуға көшті.

Инъекцияға балама [өңдеу | дереккөзді өңдеу]

Азаматтық соғысқа дейін Сучонг қанға инъекциядан гөрі ауызша қабылдауды пайдаланатын плазмидтің жаңа формасымен жұмыс істеді. Бұл әдіс маркетинг тұрғысынан жақсы болғанымен, ADAM -ның алдыңғы мөлшерінен кемінде он есе көп қолдануды талап етті, ал Фонтейн шикізаттық генетикалық материалдың қымбаттауына байланысты өндірісті еске түсірді. Β] Fontaine Futuristics Райанның қолына өткенде, соңғысы оларды бастапқы инъекциялық өнімдерге ауыртпалықсыз балама ретінде және Ryan Industries брендімен сатуға қайта енгізді.

Бұл идеяны көрші шындықтың ғылыми кереметтерін плагиаттау үшін өзінің өлшемдерін қолдайтын кәсіпкер Еремия Финк өзінің жеке күштерін жасау үшін пайдаланды. Финк Сучонның ADAM жұмысын ұрлап, оны өз зертханаларында жетілдірді, дегенмен ғалым бұл жағдайдан пайда тауып, Финктің процедураларын жазып алғаннан кейін Райанға идеяны ұсынды. Γ ] Олардың Rapture өндірісі бір кездері азаматтық соғыс кезінде тоқтатылды, ал ADAM қақтығысты жеңу үшін құнды ресурсқа айналды және тапшылық екі жаққа да ауыр тиді.


Плазмида дегеніміз не?

Плазмид - бұл екі шеңберлі шағын дөңгелек ДНҚ. Бактерияларда плазмидалар бар, олардың қосымша хромосомалық материалы. Плазмидалар хромосомалармен байланыссыз өздігінен көбеюге қабілетті. Олар гендерді немесе олардың репликациясы мен қызметіне қажетті ақпаратты алып жүреді. Сондықтан олар тәуелсіз ДНҚ ретінде қарастырылады.

Плазмидалардың мөлшері өте кішкентай. Олар бактериялардың ішінде жабық шеңбер түрінде болады. Плазмидтер бактериялардың маңызды гендерін қамтиды. Бұл гендер антибиотиктерге төзімділік, макромолекулалардың ыдырауы, ауыр металдарға төзімділік және бактериоциндердің өндірісі сияқты бактерияларға пайдалы ерекше белгілерді кодтайды.

Плазмидалар молекулалық биологияда вектор ретінде кеңінен қолданылады. ДНҚ-ның қос тізбекті табиғаты, антибиотиктерге төзімділік гендері, өзін-өзі репликациялау қабілеті және арнайы шектеу орындары плазмидтерді рекомбинантты ДНҚ технологиясында векторлық молекулалар ретінде қолайлы ететін маңызды сипаттамалар болып табылады. Плазмидтерді оңай бөліп алып, негізгі бактерияға айналдырады.

01 -сурет: Плазмидалар


Плазмидтер

Плазмида-бұл тек бірнеше гендерді тасымалдайтын тәуелсіз, дөңгелек, өздігінен репликацияланатын ДНҚ молекуласы. Жасушадағы плазмидалар саны әдетте ұрпақтан -ұрпаққа тұрақты болып қалады. Плазмидалар автономды молекулалар болып табылады және жасушадан тыс хромосомалық геномдар ретінде болады, дегенмен кейбір плазмидаларды бактериялық хромосомаға енгізуге болады, онда олар бактерия геномының тұрақты бөлігіне айналады. Дәл осы жерде олар молекулалық ғылымда үлкен функционалдылықты қамтамасыз етеді.

Плазмидаларды бактериялардың көмегімен манипуляциялау және оқшаулау оңай (сонымен қатар сілтілі лизис қараңыз) Оларды сүтқоректілер геномына біріктіруге болады, осылайша олар қандай генетикалық функционалдылыққа ие болса, сүтқоректілер жасушаларына береді. Осылайша, бұл сізге in vitro жағдайындағы гибридті гендерді күшейту үшін бактерияларды қолдану арқылы берілген организмге гендерді енгізу мүмкіндігін береді. Бұл кішкентай, бірақ күшті плазмида молекуласы рекомбинантты ДНҚ технологиясының негізі болып табылады.

Плазмидалардың екі категориясы бар. Қатты плазмидалар хромосома репликацияланғанда ғана репликацияланады. Егер сіз жасушаны өлтіретін ақуызбен жұмыс жасасаңыз, бұл жақсы. Босаңсыған плазмидалар өздігінен қайталайды. Бұл сізге плазмидалардың хромосомаға жоғарырақ қатынасын береді.

Сонымен, біз бұл плазмидаларды қалай басқарамыз?

1. Мутация Олар рестрикциялық ферменттерді, лигациялық ферменттерді және ПТР қолданады. Мутагенез рестрикциялық ферменттердің көмегімен бір геномның бөліктерін кесіп, оларды плазмидаға енгізу арқылы оңай жүзеге асады. ПТР мутагенезді жеңілдету үшін де қолданыла алады. Плазмидалар олардың репликация және рестрикциялық ферменттердің ошақтарының пайда болу орындарын көрсететін картаға түсіріледі.

2. таңдаңыз олар генетикалық маркерлерді пайдаланады. Кейбір бактериялар антибиотиктерге төзімді. Бұл денсаулыққа елеулі проблема болғанымен, бұл молекулярлық ғалымдардың құдайы. Антибиотиктерге төзімділік беретін генді плазмидаға енгізіп жатқан генге қосуға (байлануға) болады. Сіздің мақсатты геніңіз бар әрбір плазмид антибиотиктермен өлмейді. Сіз бактериялық жасушаларды инженерлік плазмидамен (мақсатты гені бар және антибиотиктерге төзімді маркермен) трансфекциялағаннан кейін, оларды құрамында антибиотик бар (әдетте ампициллин) қоректік сорпаға инкубациялайды. Трансфекцияланбаған барлық жасушалар (бұл сіздің мақсатты геніңіз жоқ дегенді білдіреді) антибиотикпен өледі. Гені бар адамдарда антибиотиктерге төзімді ген бар, сондықтан іріктеу процесінде аман қалады.

3. Оқшаулау олар (мысалы, сілтілі лизис кезінде).

4. Түрлендіру олар бөтен гендерді реципиент ағзаға тасымалдау үшін векторларға айналатын жасушаларға түседі.

Рекомбинация әдістері үшін пайдалы плазмидтерге кейбір минималды талаптар бар:

1. Репликацияның шығу тегі (ORI). Олар өздерін қайталай алуы керек, әйтпесе олар вектор ретінде іс жүзінде қолданылмайды.

2. Таңдалатын маркер. Плазмидаларыңыз бар жасушаларды таңдау үшін олардың маркері болуы керек.

3. Эссенциалды емес аймақтардағы рестрикциондық ферменттердің учаскелері. Сіз плазмиданы ORI сияқты қажетті аймақтарда кескіңіз келмейді.

Осы қажетті талаптардан басқа, плазмиданы не пайдалы, не жұмысты жеңілдететін кейбір факторлар бар.

1. Шағын. Егер олар кішкентай болса, оларды оқшаулау (сіз көбірек аласыз), өңдеу (аз қырқу) және түрлендіру оңай.

2. Бірнеше рестрикциялық ферменттер тораптары. Көптеген сайттар сізге клондаудың икемділігін береді, мүмкін тіпті бағытты клондау мүмкіндігін береді.

3. Бірнеше ORI. Егер бір плазмидаға енгізілетін болса, екі геннің әр түрлі ORI болуы керек екенін ескеру қажет.


Сілтілік лиз:

Сілтілік лизис - бұл молекулалық биологияда плазмидті ДНҚ -ны немесе белоктар сияқты жасушаның басқа компоненттерін оқшаулау үшін қолданылатын әдіс. Қызықтыратын плазмидасы бар бактериялар алдымен өсіріледі, содан кейін жуғыш зат натрий додецил сульфатынан (SDS) және күшті негіздік натрий гидроксидінен тұратын сілтілі лизис буферімен лизиске рұқсат етіледі. Жуғыш зат мембрананың фосфолипидті қос қабатын ыдыратады, ал сілті жасуша мембранасының құрылымын сақтауға қатысатын ақуыздарды денатурациялайды. Аралауды, тұндыруды, центрифугалауды және үстіңгі затты жоюды қамтитын бірқатар қадамдар арқылы жасушалық қоқыс жойылады және плазмид оқшауланады және тазартылады.


Ғалымдар плазмидаларды қалай пайдаланады?

Әдетте, ғалымдар мақсатты жасушалардағы гендердің экспрессиясын басқару үшін плазмидаларды қолданады. Икемділік, әмбебаптық, қауіпсіздік және үнемділік сияқты сипаттамалар молекулярлық биологтарға плазмидаларды кеңінен қолдануға мүмкіндік береді. Плазмиданың кейбір кең тараған түрлеріне клондау плазмидалары, экспрессивті плазмидалар, гендік плазмидтер, репортерлік плазмидтер, вирустық плазмидтер және геномдық инженерлік плазмидтер жатады.

Плазмидаларды қолдануға болатын көптеген нәрселердің бірі:

  • Ғалымдар оны тазартылып, бақыланатын жағдайда зерттей алатындай көп мөлшерде ақуыз шығарыңыз. Ары қарай оқу:

Addgene зертханада плазмидтерді пайдалануды жеңілдету үшін әртүрлі білім беру ресурстарын құрастырды. Addgene молекулалық биология анықтамасы молекулалық клондау, плазмидалық векторды қалай таңдау, молекулалық биология құралдары мен сілтемелер және плазмидалық қорларды қалай ұстау туралы ақпаратты қамтиды. Нұсқаулықта плазмиданы қолдануды мүмкіндігінше қарапайым және қарапайым ету үшін көптеген хаттамалар мен ақауларды жою бойынша кеңестер бар.

Егер сізде жауап бергіңіз келетін белгілі бір плазмидалық элемент туралы сұрағыңыз болса немесе біздің Plasmids 101 сериясына қатысты қандай да бір ұсыныстар болса, түсініктемелерде бізге хабарлаңыз.


Бейнені қараңыз: ХҮЛЭЭЛТ ДУУСЛАА (Қазан 2022).