Ključna razlika – plazmid proti transpozonu
Bakterije vsebujejo kromosomsko in nekromosomsko DNK. Kromosomska DNK ima pomembno vlogo pri rasti bakterij. Nekromosomska DNA ne kodira bistvenih genov za preživetje bakterij. Plazmid je vrsta prokariontske nekromosomske DNA. So majhna, krožna dvoverižna DNK, ki bakterijam zagotavlja dodatne genetske prednosti. Transpozon je zaporedje DNK, ki se lahko premika na nove položaje v genomu. Znani so tudi kot mobilni genetski material bakterij. Ključna razlika med plazmidom in transpozonom je, da je plazmid nekromosomska DNA, ki se neodvisno razmnožuje znotraj bakterije, medtem ko je transpozon segment kromosomske DNA, ki se translocira znotraj genoma bakterij in spremeni genetsko zaporedje kromosoma.
Kaj je plazmid?
Plazmid je ekstrakromosomska DNK prokariontov. Lahko se razmnožuje neodvisno od bakterijskega kromosoma. Ena bakterija ima lahko v sebi več plazmidov. Plazmidi so zaprti krožni deli DNK in so majhni. Plazmidna DNA nosi nekaj genov, ki niso bistveni za preživetje bakterije. Vendar ti geni v plazmidih zagotavljajo dodatne genetske prednosti bakterijam, kot so odpornost na antibiotike, odpornost na herbicide, toleranca na težke kovine itd. Posebni plazmidi, imenovani plazmidi faktorja F, so vključeni v bakterijsko konjugacijo, ki je spolna metoda razmnoževanja.
Plazmidi se uporabljajo kot vektorji v tehnologiji rekombinantne DNA in kloniranju genov. Plazmidi imajo posebne lastnosti, zaradi katerih so primerni za uporabo kot rekombinantni vektorji v genskem inženirstvu. Vsebujejo izvor replikacije, izbirne markerske gene, dvoverižno naravo, majhnost in več mest za kloniranje. Raziskovalci lahko preprosto odprejo plazmidno DNK in vstavijo želene DNK fragmente ali gene v plazmide, da naredijo rekombinantno DNK. Poleg tega je transformacija rekombinantnega plazmida v gostiteljsko bakterijo lažja kot pri drugih vektorjih.
Slika 01: Plazmidi
Kaj je Transposon?
Transpozon je fragment ali zaporedje DNA, ki se lahko translocira znotraj bakterijskega genoma. So mobilne sekvence DNK. Preselijo se na nove lokacije genoma. Ta gibanja spremenijo zaporedje bakterijskega genoma, kar povzroči pomembne spremembe v genetskih informacijah. So prenosljivi genetski elementi, odgovorni za vzpostavljanje novih genetskih zaporedij v bakterijah. Transpozone je prva odkrila Barbara McClintock v štiridesetih letih 20. stoletja s poskusi s koruzo in za svoje delo prejela Nobelovo nagrado.
Transpozone včasih imenujemo skakajoči geni, ker lahko ta skakajoča zaporedja blokirajo prepisovanje genov in preuredijo genetski material bakterije. Odgovorni so tudi za gibanje genov za odpornost na zdravila, odpornost na antibiotike med plazmidi in kromosomi.
Obstajata dve vrsti transpozonov glede na mehanizem, ki ga uporabljajo za premikanje in vstavljanje. Gre za transpozone razreda I (retrotranspozoni) in transpozone razreda II (transpozoni DNA). Transpozoni razreda I uporabljajo mehanizem "kopiraj in prilepi", medtem ko transpozoni razreda II uporabljajo mehanizem "izreži in prilepi".
Transpozon se lahko premika od plazmida do kromosoma ali med dvema plazmidoma. Zaradi teh gibanj se geni mešajo med vrstami bakterij. Zato se transpozoni uporabljajo kot vektorji v genskem inženirstvu za odstranjevanje in integracijo genskih zaporedij v organizme.
Slika 02: Transpozon bakterijske DNA
Kakšna je razlika med plazmidom in transpozonom?
Plazmid proti transpozonu |
|
| Plazmid je majhna krožna dvoverižna nekromosomska DNA bakterij. | Transpozon je segment DNK, ki se lahko premika na nove lokacije v genomu. |
| Samopodvajanje | |
| Plazmidi se lahko razmnožujejo neodvisno od kromosomske DNA. | Transpozoni se ne morejo samostojno razmnoževati. |
| Kodirane posebne lastnosti | |
| Plazmidi zagotavljajo več lastnosti, kot sta odpornost na antibiotike in virulentnost. | Transpozoni ne kodirajo posebnih lastnosti. |
| Uporabi kot vektor | |
| Plazmidi se uporabljajo kot vektorji v genskem inženiringu za izdelavo rekombinantne DNK. | Transpozoni se uporabljajo tudi kot vektorji v genskem inženirstvu za insercijsko mutagenezo. |
| Mutacije in spremembe v zaporedju | |
| Plazmidi ne morejo povzročiti pomembnih mutacij in spremeniti zaporedja in velikosti genoma. | Transpozicija lahko povzroči pomembne mutacije in spremeni zaporedje in velikost genoma. |
Povzetek – plazmid proti transpozonu
Plazmid je ekstrakromosomska DNA, ki jo običajno najdemo v bakterijah. Ima sposobnost podvajanja neodvisno od bakterijske kromosomske DNA. Plazmidi vsebujejo gene, ki dodajajo genske prednosti bakterijam. Vendar pa plazmidna DNK ni bistvena za preživetje bakterij. Transpozoni so mobilni genetski elementi, ki skačejo z ene lokacije na novo v genomu. Lahko povzročijo mutacije in spremenijo velikost in zaporedje genoma. To je razlika med plazmidom in transpozonom.
