البلازميدات: نقل الحمض النووي البلازميد وخصائصه

قراءة هذه المواد للحصول على معلومات حول نقل الحمض النووي البلازميد وخصائصه.

البلازميدات هي عبارة عن جزيئات دنا صبغية دائرية إضافية موجودة في معظم الأنواع البكتيرية وفي بعض الأنواع من الكائنات المعزولة النواة. في ظل الظروف العادية ، يمكن الاستغناء عن بلازميد معين إلى الخلية المضيفة. تحتوي العديد من البلازميدات على جينات بلازمية قد تكون ضرورية في بيئات معينة ، على سبيل المثال ، جينات تحمل R 'plasmid توفر مقاومة للعديد من المضادات الحيوية حتى يمكن للخلية التي تحتوي على هذا البلازميد مقاومة عمل المضاد الحيوي.

مع استثناء واحد فقط (البلازميد القاتل من الخميرة ، جزيء الحمض النووي الريبي) جميع البلازميدات المعروفة هي الحمض النووي دائرية supercoiled. يتراوح الوزن الجزيئي من 10 6 - 10 8 . يتراوح عدد نسخ البلازميد / الخلية من 1-2 إلى 10-60.

يمكن عزل DNA البلازميدي من البكتيريا عن طريق زراعة البكتيريا المحتوية على البلازميد. يضاف المنظف إليها للحصول على البكتيريا المحلاة. يتم طرد الطرد المركزي. يبقى DNA البلازميدي الأصغر في المادة الطافية. يتم إضافة CsCI وبروميد إيثيديوم إلى طيف CsCI أشكال تدرج الكثافة. يمكن تحديد الحمض النووي الفائق الكثافة ذو الكثافة العالية بواسطة بروميد الإيثيديوم وإزالته بسهولة.

نقل DNA البلازميد:

تمتلك البكتيريا E. coli نوعين من التزاوج ، أي المتبرعين أو الذكور والمتلقين أو الإناث. محدد الذكورة هو "F" أو بلازميدات الجنس أو المتبرع ، حيث يتم تعيين خلية ذكر على أنها F + . الإناث يفتقر إلى 'F' البلازميد والمحددة باسم F - . عندما يتم خلط ثقافة الذكور والإناث ، يحدث الاقتران بين أزواج من الذكور والإناث. يتكون جسر الاقتران (الشكل 42.1). يحرض الاقتران تكرار دائرة مستديرة متعرجة من 'F' يتم نقل نسخة واحدة من 'F' إلى الدقيقة ma الإناث.

يتم تحويل الأنثى إلى الذكور في كثير من الأحيان التزاوج ، وتحتوي الخلية المتلقية على البلازميد "F". خلال نقل كل من الخلايا المانحة والمتلقي تظهر توليف الحمض النووي. في المتبرع ، يحل التركيب محل السلاسل المفردة ليتم نقلها ، ويحول التوليف في المتلقي الحبلا المنفرد إلى مضاعفة الحمض النووي المعلق.

البلازميد "F" لديه القدرة على الاندماج في الكروموسوم البكتيري. الصمامات "F" مع الكروموسوم تزيد حجمها. تسمى الخلية الآن خلية Hfr (إعادة التركيب ذات التردد العالي). عندما يتم خلط ثقافة Hfr مع الثقافة F ، يحدث الاقتران. يبدأ النسخ المتماثل في خلية Hfr ويتم نقل النسخ المتماثل إلى الخلية F. يكون اتجاه التكرار بحيث يتم نقل جزء صغير من "F" أولاً ثم يتم نقل الجزء الرئيسي في وقت لاحق. تستقبل الإناث كلا من الصغر الصغير والكبير من الكروموسوم الذكري (الشكل 42.2).

يتم إنتاج Hfr عندما يدمج "F" بشكل ثابت في الكروموسوم A البلازميد الذي يحتوي على كل من "F" ، وتسمى الجينات والجينات الصبغية باسم "F" plasm.

خصائص البلازميدات:

ال plلازميدات F:

يتم استخدامها كمركبة استنساخ في الهندسة الوراثية.

"R" بلازميد:

تم عزل مقاومة الأدوية أو البلازميد "R" أولاً من بكتيريا Shigella dysenteriae ثم من E. coli ، Staphylococcus ، Pseudomonas ، Bacillus ، Vibrio ، Salmonella ، إلخ. يوفر عامل R مقاومة ضد المضادات الحيوية الفطرية. يتكون البلازميد "R" من جزئين متصلين من الدنا. واحد من هؤلاء هو RTF (عامل نقل المقاومة).

يحمل الجينات التي تنظم تضاعف الحمض النووي. وله وزن جزيئي 11 × 10 6 ، والجزء الآخر r المحدد هو متغير في الحجم (100 × 10 6 وزن جزيئي) ، ويحمل الجينات لمقاومة المضادات الحيوية. المقاومة لعقار البنسلين (القلم) ، الأمبيسيلين (amp) ، الكلورامبانيكول (cam) ، الستربتومايسين (str) ، الكاناميسين (kan) ، والسلفوناميد (sul) ، في تركيبة شائعة (الشكل 42.3).

كول بلازميد:

كول بلازميد هو كولاي بلازميد كولاي ، بروتينات قادرة على منع نمو سلالة بكتيرية لا تحتوي على بلازميد كول. البلازميدات كول هي فئة من النوع العام للبلازميد يطلق البلازميد البكتريوسيني ، الذي ينتج البكتريوسينات في العديد من الأنواع البكتيرية. البكتريوسينات ، التي تكون فيها كوليسينات هي أحد الأمثلة التي تكون ملزمة لجدار الخلية للبكتيريا الحساسة وتمنع العمليات الأساسية ، على سبيل المثال ، النسخ المتماثل ، النسخ ، الترجمة أو التمثيل الغذائي للطاقة ، الخ. أفضل البلازميد القول درس هو كول E 1 ، مع مول بالوزن. 4.2 × 10 6 . يتم استخدامه في بحوث الحمض النووي إعادة التركيب وفي DNA في المختبر. نظام النسخ المتماثل.

تي بلازميد:

تسبب ورم تاج التاج عن طريق الأجرعية المورمة. Ti plasmid هي أهم أداة في الهندسة الوراثية للنباتات. يتم إصابة الجروح من قبل A. tumefaciens وتحريض الورم في الموقع (الشكل. 42.4). عند بداية الإصابة ، يبدأون في تركيب مشتق أرجينين يسمى opine ، على سبيل المثال ، nopaline أو octopine وتتكاثر الخلايا لتشكل ورماً.

يتم التحكم في تحريض الورم عن طريق المعلومات الوراثية المحمولة على البلازميد تسمى البلازميد Ti. T-DNA و vir للمنطقة من Ti plasmid ضروريان لتحويل الخلايا النباتية. الورم البلازمي المتسبب في الورم هو بلازميد Ti. في بعض النباتات المصابة تدخل بعض البكتيريا وتنمو داخل الخلية النباتية وتطلق فيها الحمض النووي في الخلية.

يتم دمج جزء صغير من الجينات المحتوية على بلازمات Ti للتناسخ في كروموسومات الخلايا النباتية. الجزء المتكامل يكسر الانقسام الخلوي ونظام التحكم في الخلية. الخلية تتحول إلى خلية ورمية. يوفر Ti plasmid of Agrobacterium tumefaciens نظام نقل جيني ممتاز للاستخدام في نباتات ديكوت. يقتصر نطاق المضيف على dicots فقط. الشكل. 42.5 Ti من ال Tiلازميدات مهمة جدا حيث يمكن إدخال جينات معينة في البلازميد Ti بواسطة تقنيات DNA المترابطة. يمكن إدراج هذه الجينات في الكروموسوم النباتي لتغيير النمط الجيني أو النمط الظاهري للنبات. يتم إنتاج أنواع جديدة من القيمة.

بلازميد الخميرة:

الخميرة لديها الجسيمات القاتلة التي مزدوجة جزيء الحمض النووي الريبي. هذا هو البلازميد الوحيد دون الحمض النووي. يحتوي على 10 جينات للتكرار والعديد من الجينات لتخليق الجسيمات القاتلة (مثل مادة كوليسين).

بلازميد الخميرة هو البلازميد 3 ميكرومتر ومول. بالوزن. 4 × 10 6 . تم العثور على 60 نسخة من هذا البلازميد / الخلية في نواة الخميرة. يستخدم البلازميد نفس الإنزيمات اللازمة لتكاثر كروموسومات الخميرة. البلازميد على ما يبدو لا يندمج في الحمض النووي المضيف. هذا البلازميد هو نظام مفيد لدراسة تكرار الحمض النووي في الخميرة. وهو يعمل بمثابة ناقل لاستنساخ الجينات الأجنبية في الخميرة من خلال تقنيات الحمض النووي إعادة التركيب.