Plasmidau yw ... Swyddogaeth fflasmidau

Mae'r erthygl hon yn cynnwys gwybodaeth am strwythurau moleciwlaidd dirgel a chymhleth gwahanol gelloedd, yn fwy aml bacteria, - plasmidau. Yma fe welwch wybodaeth am eu strwythur, eu pwrpas, y dulliau o ailadrodd, nodweddion cyffredinol a llawer mwy.

Na phlasmidau

Mae plasmidau yn moleciwlau DNA sy'n fach eu maint ac maent wedi'u gwahanu'n gorfforol oddi wrth y cromosomau celloedd o'r math genomeg. Cael y gallu am broses ail-ddyblygu all-lein. Yn y bôn, mae plasmidau i'w canfod mewn organebau bacteriol. Allanol, mae'n foleciwl sydd â golwg dwbl-llinyn dwbl. Anaml iawn y gellir gweld plasmidau mewn organeddau Archea ac ekariotig.

Fel rheol, mae plasmidau bacteria yn cynnwys gwybodaeth enetig sy'n gallu cynyddu ymwrthedd y corff i ffactorau allanol sy'n effeithio'n negyddol ar gyflwr yr organeb y maent ynddo. Mewn geiriau eraill, gall plasmidau leihau effeithiolrwydd gwrthfiotigau oherwydd gwrthiant cynyddol y bacteriwm ei hun. Yn aml, mae proses o drosglwyddo plasmidau o facteria i facteria. Mae plasmidau yn elfennau strwythurol sy'n fodd o drosglwyddo gwybodaeth enetig yn effeithiol mewn modd llorweddol.

D. Lederberg - cyflwynodd y biolegydd moleciwlaidd, gwyddonydd a anwyd yn UDA, y cysyniad o fflasmid yn 1952.

Gwerthoedd dimensiwn y plasmidau a'u helaethrwydd

Mae plasmidau yn strwythurau sydd â'r gwerthoedd mwyaf amrywiol. Gall y ffurflenni lleiaf gynnwys tua dwy fil o barau neu lai, tra bod y llall, y ffurfiau mwyaf o blastigau, yn cynnwys sawl can mil o barau o ganolfannau. Mae gwybod hyn yn eich galluogi i dynnu llinell rhwng megaplasmids a chromosomau bach. Mae bacteria sy'n gallu cynnwys plasmidau o wahanol fathau. Yn yr achos hwn, gall cyfanswm eu deunydd genetig fod yn fwy na maint y deunydd y celloedd cynnal.

Gall nifer y copïau o fflasmidau mewn un cell amrywio'n fawr. Er enghraifft, mewn un cell gall fod ond cwpl, tra bod mewn nifer arall, mae nifer y plasmidau o'r un math yn cyrraedd degau neu gannoedd. Mae'r nifer ohonynt o ganlyniad i natur ailadroddus.

Mae plasmidau yn elfennau strwythurol celloedd sy'n gallu dadleoli'n annibynnol. Hynny yw, gallant efelychu'n annibynnol, heb gael eu rheoli gan y cromosom. Ar yr un pryd, gall y cromosom reoli'r plasmidau eu hunain. Yn achos rheolaeth gaeth, mae maint y plasmidau a ddychwelir fel arfer yn fach, tua 1-3. Yn aml, mae plasmidau o faint fechan yn amodol ar fath gwan o reolaeth a gallant greu mwy o gopïau.

Y broses ail-ddyblygu

Gall plasmidau bacteriol gael eu hailadrodd yn annibynnol. Fodd bynnag, mae'r broses hon yn destun gwahanol raddau o reolaeth cromosomig. Mae hyn oherwydd diffyg genynnau angenrheidiol. O ystyried hyn, mae ensymau cellog yn cymryd rhan yn y broses o ddyblygu plasmidau.

Rhennir y cam ail-greu yn gam o ddechrau, ymestyn a therfynu. Bydd DNA polymerase yn dechrau ailgynhyrchu dim ond ar ôl cynhyrfu â phrintio. Yn gyntaf mae'r gadwyn yn agor ac mae cynhyrfu RNA yn digwydd, mae un o'r cadwyni'n cael ei dorri un ar ôl y llall a ffurfir terfyn 3'-OH am ddim.

Yn fwyaf aml, mae'r cam cychwyn yn digwydd o dan weithred y catalyddion protein a amgodir gan y fflasmid. Weithiau gall yr un proteinau hyn fynd i'r broses gyntaf.

Mae elongation yn digwydd gyda chymorth holoenzyme o DNA polymerase III (weithiau I) a rhai proteinau cellog sy'n cynnwys replicome.

Gall terfynu dyblygu ddechrau dim ond dan rai amodau.

Egwyddorion rheolaeth ail-greu

Mae rheoli mecanweithiau ail-greu yn cael ei wneud ar gam y broses o ailgynhyrchu. Mae hyn yn eich galluogi i gadw nifer y plasmidau mewn swm llym. Mae'r moleciwlau sy'n gallu ei berfformio yn cynnwys:

1. RNA sydd â'r polaredd gwrthwyneb.
2. Dilyniant DNA (iteron).
3. RNA sy'n cael y polaredd, a phroteinau gyferbyn.

Mae'r mecanweithiau hyn yn achosi amlder ailadrodd cylchoedd ail-drefnu plasmidau o fewn y gell, maen nhw hefyd yn cofnodi unrhyw warediadau o'r norm amlder.

Mathau o fecanweithiau ailgynhyrchu

Mae yna dair mecanwaith o ailgynhyrchu plasmid:

1. Mae Theta-mecanwaith yn cynnwys dadlennu 2 gadwyn rieni, synthesis priniad RNA ar bob cadwyn, cychwyn ailgynhyrchu oherwydd twf math covalent o rRNA ar y ddau gadwyn a synthesis y gadwyn DNA cyfatebol ar y cadwyni rhiant. Er gwaethaf y ffaith bod y broses synthesis yn digwydd ar yr un pryd, un o'r cadwyni yw'r arweinydd, a'r llall y tu ôl.
2. Amnewid y gadwyn - dadleoli DNA wedi'i syntheseiddio gan gadwyn o DNA gan un o'r rhieni. O ganlyniad i fecanwaith o'r fath, ffurfir DNA un-llinyn un-llinyn a DNA dwbl arwynebol supercoiled. Bydd DNA o un gadwyn yn cael ei adfer yn nes ymlaen.
3. Mae'r mecanwaith ail-ddyblygu cylchoedd cylchol yn rwystr DNA un-llinyn gan ddefnyddio Rep Rep. O ganlyniad, mae grŵp 3'-OH yn cael ei ffurfio, a fydd yn gweithredu fel premiwm. Mae'r mecanwaith hwn yn mynd rhagddo trwy wahanol broteinau'r gell cludo, er enghraifft, helicase DNA.

Y dulliau trosglwyddo

Mae plasmidau yn mynd i mewn i'r gell gan ddefnyddio un o ddau lwybr. Y ffordd gyntaf yw sefydlu cyswllt rhwng y cell cludo a chell nad yw'n cynnwys plasmidau, o ganlyniad i'r broses gysoni. Mae plasmidau cyfunol mewn bacteria Gram-positif a Gram-negyddol. Mae'r dull cyntaf hefyd yn cynnwys trosglwyddiadau adeg trawsgludo neu drawsnewid. Mae'r ail ffordd yn cael ei wneud yn artiffisial, trwy gyflwyno plasmidau i'r gell, tra bod rhaid i'r organeb oroesi mynegiant genynnau'r cludwr-gell, hynny yw, caffael cymhwysedd y gell.

Swyddogaethau perfformiedig

Rôl plasmidau, fel rheol, yw rhoi rhai eiddo i'r cell cludwr. Mae rhai ohonynt yn gallu prin effeithio ar nodweddion ffenoteipig eu gwesteiwr, tra gall eraill achosi i'r cludwr ddangos eiddo sy'n rhoi iddo uwchradd iddo dros gelloedd tebyg eraill. Bydd yr uwchraddoldeb hwn yn helpu'r celloedd cynnal i brofi gwell amodau niweidiol yr amgylchedd y mae'n byw ynddo. Yn absenoldeb plasmidau o'r fath, mae'r gell naill ai'n tyfu'n wael ac yn datblygu, neu'n marw yn gyfan gwbl.

Mae plasmidau yn gelloedd cyfansawdd amlswyddogaethol. Maent yn perfformio nifer fawr o swyddogaethau:

1. Cludo gwybodaeth enetig yn ystod cyhuddiad. Fel arfer mae hyn yn cael ei wneud gan fflasmidau F.
2. Mae plasmidau bacteriogenogenig yn rheoli synthesis protein, a all arwain at farwolaeth facteria eraill. Gwneir hyn yn bennaf gan Col-plasmids.
3. Mae fflasm hlym yn ymwneud â synthesis hemolysin.
4. Cryfhau ymwrthedd i fetelau trwm.
5. R-plâsmid - yn cynyddu ymwrthedd i asiantau gwrthfiotig.
6. Ent-plasmid - yn caniatáu i syntheseiddio enterotoxinau.
7. Mae rhai ohonynt yn cynyddu faint o wrthwynebiad i ymbelydredd uwchfioled.
8. Mae fflasmidau antigensau cytrefiad yn caniatáu adlyniad bacteriol i basio arwyneb y gell y tu mewn i gorff yr anifail.
9. Mae rhai o'u cynrychiolwyr yn gyfrifol am dorri'r gadwyn DNA, hynny yw, ar gyfer cyfyngu, yn ogystal ag addasu.
10. Mae plasmidau CAM yn achosi cloddiad camffor, plasmidau XYL cleave xylene, a phlasmidau SAL - salicylate.

Y rhywogaeth fwyaf a astudiwyd

Roedd y person a astudiwyd fwyaf yn astudio priodweddau fflasmidau F, R a Col.

Y fflasmid F yw'r plasmid cydlynol mwyaf adnabyddus. Mae'n cynrychioli pennod sy'n cynnwys can mil o seiliau o fath pâr. Mae ganddo bwynt ei hun o'r tarddiad ailgynhyrchu a'r pwynt o ddiffygioldeb. Fel plasmidau tebyg o gysyniadau, mae'n delio ag amgodio proteinau a all wrthweithio'r broses o atodi pili yr organebau bacteriol sy'n weddill i wal cell penodol.

Yn ogystal â'r wybodaeth safonol, mae'n cynnwys loci tra and trb, sy'n trefnu operon cyffredin, gyfannol sy'n cynnwys deg deg pedair mil o barau o seiliau. Mae'r genynnau yn yr operon hwn yn gyfrifol am amrywiaeth o agweddau ar gydsugiad.

Mae R-plasmid (ffactor) - yn fwlciwl DNA ac mae ganddi siâp anffurfiol. Mae DNA Plasmid yn cynnwys gwybodaeth sy'n gyfrifol am y cwrs a gweithrediad y broses o ailgynhyrchu a throsglwyddo eiddo ymwrthedd y tu mewn i'r cell derbynnydd. Maent hefyd yn pennu lefel ymwrthedd celloedd i wrthfiotigau penodol. Mae rhai o'r plasmidau R yn gydlynol. Mae'r trosglwyddiad R-ffactor yn digwydd o ganlyniad i drawsdwythiad a rhaniad celloedd safonol. Gellir eu trosglwyddo rhwng gwahanol rywogaethau neu hyd yn oed deuluoedd.

Dyma'r math hwn o fflasmidau sy'n aml yn achosi problemau wrth drin clefydau o natur bacteriol gan ddefnyddio'r asiantau gwrthfiotig sy'n hysbys ar hyn o bryd.

Mae Col-plasmids yn gyfrifol am synthesis colicin, protein arbennig sy'n gallu atal datblygiad ac atgynhyrchu pob bacteria ac eithrio'r cludwr ei hun.

Dosbarthiad nodweddiadol

Mae'r system ddosbarthu gyfan wedi'i adeiladu yn unol ag eiddo penodol y plasmidau:

1. Dulliau o ailadrodd a'i fecanwaith llif.
2. Presenoldeb cylch cyffredin o gludwyr.
3. Nodweddion y copi.
4. Nodweddion topolegol plasmidau.
5. Cydweddoldeb.
6. Plasmidau nad ydynt / cydlynol.
7. Presenoldeb genyn marcio wedi'i leoli ar y plasmid.

Fodd bynnag, mae unrhyw ddull o'u dosbarthu yn cynnwys pwynt o gychwyn ailgynhyrchu.

Meysydd cymhwyso plasmidau

Swyddogaeth plasmidau pan ddefnyddir gan bobl yw creu copi clon o DNA. Mae'r plasmidau eu hunain yn gweithredu fel fector. Gall gallu ailblannu plasmidau ail-greu DNA ailgyfunol mewn cell cludwr. Maent wedi canfod defnydd helaeth mewn peirianneg genetig. Yn y gangen hon o wyddoniaeth, creir plasmidau yn artiffisial ar gyfer trosglwyddo gwybodaeth o fath genetig neu unrhyw driniaeth â deunydd genetig.

Mae cysyniad yr elfennau cellog hyn hefyd yn y diwydiant hapchwarae ("Bioshok"). Mae plasmidau yn perfformio swyddogaeth sylweddau arbennig sy'n gallu rhoi eiddo unigryw i'r corff. Mae'n bwysig gwybod nad oes gan y plasmidau gêm bron ddim yn gyffredin â phlasmidau go iawn. Yn y gêm, a wnaed yn y genre saethwr gydag elfennau o RPG, o'r enw Bioshock, mae plasmidau yn addasiad genetig o rai eiddo'r corff, eu newid a'r ffordd y maent yn rhoi galluoedd helaeth.