Vad är en bakteriell plasmid?

En bakterieplasmid är en DNA-sträng inuti en bakterie som är oberoende av bakteriens kromosomala DNA. Plasmider kan replikera på egen hand, och de kan överföras mellan organismer, en viktig egenskap för bakterier, eftersom de använder plasmider för att överföra genetisk information mellan varandra. Denna förmåga blir också viktig för forskare, som använder bakteriella plasmider som vektorer för att infoga främmande DNA i DNA de forskar om.

Strukturen hos en plasmid är ofta dubbelsträngad och cirkulär. Den kan innehålla en varierande längd av genetisk information, och det finns flera olika typer av plasmider som kan utföra olika funktioner. Vissa kan till exempel utföra konjugering, koppla ihop med en annan bakterie för att överföra genetisk information. Andra bär på genetisk information som ger antibiotikaresistens, hjälper en bakterie att bryta ner näringsämnen för att göra dem tillgängliga eller gör bakterien virulent. Dessa plasmider kan inte konjugera på egen hand; de behöver hjälp från en konjugerande plasmid.

Genöverföring mellan bakterier via en bakterieplasmid är en fascinerande teknik som gör att dessa organismer kan överföra genetiskt material horisontellt, snarare än att begränsas till att överföra det mellan generationer. Detta är en av anledningarna till att bakterier har kunnat frodas så länge, eftersom de kan anpassa sig till sina miljöer extremt snabbt. Till exempel, om ett antibiotikum introduceras, kan bakterier med plasmider som hjälper dem att motstå det antibiotikumet överföra dessa plasmider till andra bakterier.

Genetiska forskare drar fördel av plasmiden som en idealisk vektor för att bära DNA för forskningsändamål. De använder en konjugerande plasmid som är utformad för att överföra genetiskt material, och infogar det DNA som de väljer i plasmiden så att det kommer att överföras. Sedan introducerar de bakterieplasmiden till en cellkultur, vilket gör att cellerna kan bli infekterade så att säga med det nya genetiska materialet, som sedan kommer att reproduceras när cellerna delar sig.

Tack vare den utbredda användningen av plasmider i genetisk forskning kan ett antal laboratorier generera plasmider för forskning på begäran. Forskare kan beställa en bakterieplasmid från ett av dessa labb, och labbet kommer att infoga mål-DNA:t och förpacka bakterieplasmiden för användning. I andra fall kanske forskare föredrar att förbereda sina egna plasmider för forskning, av en mängd olika skäl, allt från en önskan att kontrollera experimentets villkor till oro för säkerheten hos det DNA de forskar om.