Ci sono molte interessanti differenze tra i batteri e altri tipi di cellule. Tra questi c'è la presenza di plasmidi nei batteri. Questi piccoli anelli di DNA simili a una banda di gomma sono separati dai cromosomi batterici. Per quanto è noto, i plasmidi si trovano solo nei batteri e non in altre forme di vita. E giocano un ruolo importante nelle moderne biotecnologie.

Cromosomi batterici

Sebbene esistano delle eccezioni, la maggior parte dei batteri ha un solo cromosoma circolare. La maggior parte del materiale genetico di un batterio è contenuta in questo cromosoma, che viene replicato o copiato solo quando la cellula si divide. Tuttavia, il batterio potrebbe anche avere uno o più plasmidi. Alcuni plasmidi si replicano solo quando la cellula si divide e altri vengono copiati in altri momenti. Può esserci più di una copia dello stesso plasmide in una cellula, specialmente se il plasmide si replica indipendentemente dalla divisione cellulare. Poiché la replicazione del DNA richiede energia, un numero maggiore di plasmidi consumerà più energia quando la cellula si divide. Se questi plasmidi conferiscono un beneficio come la resistenza agli antibiotici, tuttavia, potrebbero essere più che compensare questo onere in termini di vantaggi che forniscono.

Le differenze più importanti tra DNA nei cromosomi e nei plasmidi si trovano dove il materiale genetico è replicato e quanto è mobile. I geni su un plasmide possono essere trasferiti tra i batteri molto più facilmente rispetto al DNA cromosomico.

Coniugazione

Un'altra interessante differenza tra il DNA plasmidico e cromosomico nei batteri è un processo chiamato coniugazione. Questo processo trasferisce i plasmidi tra i batteri, a volte tra diverse specie di batteri che sono solo lontanamente correlati. Il plasmide trasferito potrebbe rimanere distinto e separato dal cromosoma batterico o diventare parte di esso. Il trasferimento di plasmidi è stato importante nell'aumento della resistenza agli antibiotici. I geni che conferiscono resistenza agli antibiotici si trovano spesso sui plasmidi e sembrano essere stati trasferiti da una specie o popolazione batterica a un'altra.

Altre differenze

In generale, i cromosomi batterici hanno tipicamente una densità di codifica più alta . Ciò significa che una maggiore proporzione del cromosoma è attiva e fornisce istruzioni per la produzione di proteine. Alcuni plasmidi possono contenere solo pochi geni, il che significa che sono molto più piccoli del cromosoma e hanno solo un numero molto limitato di funzioni.

I cromosomi in genere contengono geni fondamentali, che sono coinvolti nel metabolismo che è essenziale per il la sopravvivenza e la crescita del batterio. I plasmidi, d'altra parte, tendono a portare utili "extra" funzionali. Questi benefici funzionali includono la resistenza agli antibiotici, la disintossicazione delle sostanze nocive o nel caso di batteri che causano malattie, la capacità di invadere un ospite.

Significato

I plasmidi sono diventati strumenti estremamente importanti nella moderna biotecnologia . I biologi molecolari usano spesso i plasmidi per introdurre i geni nei batteri. Innanzitutto, usano gli enzimi per trasformare il plasmide a forma di anello in una forma lineare. Quindi, uniscono i geni desiderati nel plasmide e usano altri enzimi per ripristinare la forma ad anello del plasmide. Infine, incubano i batteri in condizioni che costringeranno i batteri a incorporare alcuni dei plasmidi. Queste tecniche di ingegneria genetica sono molto utili per produrre proteine ​​importanti come l'insulina e l'ormone della crescita umano, che sono utilizzate nella medicina moderna.