Avainero – plasmidi vs transposoni
Bakteerit sisältävät kromosomaalista ja ei-kromosomaalista DNA:ta. Kromosomaalisella DNA:lla on tärkeä rooli bakteerien kasvussa. Ei-kromosomaalinen DNA ei koodaa välttämättömiä geenejä bakteerien selviytymiselle. Plasmidi on eräänlainen prokaryoottinen ei-kromosomaalinen DNA. Ne ovat pieniä, pyöreitä kaksijuosteisia DNA: ta, jotka tarjoavat lisää geneettisiä etuja bakteereille. Transposoni on DNA-sekvenssi, joka voi siirtyä uusiin kohtiin genomissa. Ne tunnetaan myös bakteerien liikkuvana geneettisenä materiaalina. Keskeinen ero plasmidin ja transposonin välillä on se plasmidi on ei-kromosomaalinen DNA, joka replikoituu itsenäisesti bakteerissa, kun taas transposoni on kromosomaalisen DNA:n segmentti, joka siirtyy bakteerien genomissa ja muuttaa kromosomin geneettistä sekvenssiä.
Mikä on plasmidi?
Plasmidi on prokaryoottien kromosominulkoinen DNA. Se voi replikoitua bakteerikromosomista riippumatta. Yhdessä bakteerissa voi olla useita plasmideja sisällä. Plasmidit ovat suljettuja pyöreitä DNA-kappaleita ja ne ovat kooltaan pieniä. Plasmidi-DNA:ssa on muutamia geenejä, jotka eivät ole välttämättömiä bakteerin selviytymiselle. Nämä plasmidien geenit tarjoavat kuitenkin bakteereille geneettisiä lisäetuja, kuten antibioottiresistenssin, herbisidiresistenssin, raskasmetallien sietokyvyn jne. Erityiset plasmidit, joita kutsutaan F-tekijäplasmideiksi, osallistuvat bakteerikonjugaatioon, joka on seksuaalinen lisääntymismenetelmä.
Plasmideja käytetään vektoreina yhdistelmä-DNA-tekniikassa ja geenikloonauksessa. Plasmideissa on erityispiirteitä, jotka tekevät niistä sopivia käytettäviksi rekombinanttivektoreina geenitekniikassa. Ne sisältävät replikaation aloituskohdan, valittavissa olevat markkerigeenit, kaksijuosteisen luonteen, pienen koon ja useita kloonauskohtia. Tutkijat voivat avata plasmidi-DNA:n helposti ja lisätä haluttuja DNA-fragmentteja tai geenejä plasmideihin rekombinantti-DNA:n valmistamiseksi. Lisäksi rekombinanttiplasmidin transformaatio isäntäbakteeriksi on helpompaa kuin muut vektorit.
Kuva 01: Plasmidit
Mikä on transposoni?
Transposoni on DNA-fragmentti tai -sekvenssi, joka voi siirtyä bakteerigenomissa. Ne ovat liikkuvia DNA-sekvenssejä. Ne siirtyvät genomin uusiin paikkoihin. Nämä liikkeet muuttavat bakteerigenomin sekvenssiä aiheuttaen merkittäviä muutoksia geneettisessä informaatiossa. Ne ovat siirrettäviä geneettisiä elementtejä, jotka vastaavat uusien geneettisten sekvenssien muodostamisesta bakteereihin. Barbara McClintock löysi transposonit ensimmäisen kerran 1940-luvulla maissilla tehdyillä kokeilla, ja hänelle myönnettiin Nobel-palkinto työstään.
Transposoneja kutsutaan joskus hyppygeeneiksi, koska nämä hyppysekvenssit voivat estää geenien transkription ja järjestää bakteerin geneettisen materiaalin uudelleen. Ne ovat myös vastuussa lääkeresistenssin, antibioottiresistenssigeenien liikkumisesta plasmidien ja kromosomien välillä.
On olemassa kahdenlaisia transposoneja, jotka perustuvat mekanismiin, joita ne käyttävät siirtämiseen ja lisäämiseen. Ne ovat luokan I transposonit (retrotransposonit) ja luokan II transposonit (DNA-transposonit). Luokan I transposonit käyttävät "kopioi ja liitä" -mekanismia, kun taas luokan II transposonit käyttävät "leikkaa ja liitä" -mekanismia.
Transposoni voi siirtyä plasmidista kromosomiin tai kahden plasmidin välillä. Näiden liikkeiden ansiosta geenit sekoittuvat bakteerilajien välillä. Tästä syystä transposoneja käytetään vektoreina geenitekniikassa geneettisten sekvenssien poistamiseksi ja integroimiseksi organismeihin.
Kuva 02: Bakteeri-DNA-transposoni
Mitä eroa on plasmidilla ja transposonilla?
Plasmidi vs Transposon |
|
| Plasmidi on pieni pyöreä kaksijuosteinen bakteerien ei-kromosomaalinen DNA. | Transposoni on DNA:n segmentti, joka pystyy siirtymään uusiin paikkoihin genomissa. |
| Itsereplikaatio | |
| Plasmidit pystyvät replikoitumaan kromosomaalisesta DNA:sta riippumatta. | Transposonit eivät pysty replikoitumaan itsenäisesti. |
| Erikoisominaisuudet koodattu | |
| Plasmidit tarjoavat useita ominaisuuksia, kuten antibioottiresistenssin ja virulenssin. | Transposonit eivät koodaa erityispiirteitä. |
| Käytä vektorina | |
| Plasmideja käytetään vektoreina geenitekniikassa yhdistelmä-DNA:n valmistuksessa. | Transposoneja käytetään myös vektoreina insertiomutageneesin geenitekniikassa. |
| Mutaatiot ja muutokset järjestyksessä | |
| Plasmidit eivät pysty aiheuttamaan merkittäviä mutaatioita ja muuttamaan genomisekvenssiä ja kokoa. | Transpositio voi luoda merkittäviä mutaatioita ja muuttaa genomisekvenssiä ja kokoa. |
Yhteenveto – Plasmid vs Transposon
Plasmidi on ekstrakromosomaalinen DNA, jota esiintyy yleisesti bakteereissa. Sillä on kyky replikoitua itsenäisesti bakteerien kromosomaalisesta DNA:sta. Plasmidit sisältävät geenejä, jotka lisäävät bakteereille geneettisiä etuja. Plasmidi-DNA ei kuitenkaan ole välttämätön bakteerien selviytymiselle. Transposonit ovat liikkuvia geneettisiä elementtejä, jotka hyppäävät yhdestä paikasta uuteen paikkaan genomissa. Ne pystyvät aiheuttamaan mutaatioita ja muuttamaan genomin kokoa ja järjestystä. Tämä on ero plasmidin ja transposonin välillä.
