Plazmid
A plazmidoknak nevezzük a baktériumokban, az archeákban, valamint egyes élesztőgombákban, algákban és növényfajokban található, az örökítő információk sejtek közötti átadását a kromoszómáktól függetlenül is lehetővé tevő determinánsokat. A plazmidok általában gyűrű alakú és kettős szálú DNS-molekulák. [1] A plazmidok nem esszenciálisak.[2] A plazmid fogalmát 1953-ban vezette be Joshua Lederberg amerikai molekuláris biológus.[3]
Angol írásmódja és szinonimái: plasmid, extrachromosomal element, extrachromosomal genetic element, paragene. [4]
Noha vannak olyan plazmidok is, amelyek képesek integrálódni a kromoszómákba, a plazmidok többsége autonóm marad a citoplazmában. A plazmidokban található gének a kromoszómáktól eltérő tulajdonságokat hordoznak, olyanokat, amelyek a szervezet számára rendes körülmények között nem lennének létfontosságúak. [5]
A plazmidok a kromoszómáktól függetlenül replikálódhatnak (másolódhatnak) és egyik sejtből a másikba átadódhatnak.[6]
A plazmidok a nem rokon fajok közti génáramlás, más néven a horizontális géntranszfer egyik lehetséges eszközét képezik.
A plazmidokban hordozott információk átvihetik az ellenállóképességet antibiotikumokkal szemben, akár különböző kórokozó fajok között is.[7] Arra is képessé tehetik a baktériumot, hogy mérgeket szintetizáljon konkurens baktériumok ellen.[5]
Plazmidok a történelmileg első és ma is a leggyakrabban alkalmazott klónozó vektorok. [8]
A járványügyi tipizálás a plazmidprofil meghatározásával kihasználja, hogy a plazmidok száma és nagysága jellemző az egyes baktériumtörzsekre. [9]
Géntranszfer
A genetikai információ átadásának legismertebb módja a vertikális géntranszfer, mikor az utódszervezet a genetikai információt szülőjétől örökli.
A sok baktériumnál már megfigyelt horizontális géntranszfer esetében viszont a genetikai információ átadása nem szülő- és utódszervezetek között zajlik, sőt esetleg nem is rokon fajok között.
Sok baktériumnál megfigyelték az örökítőanyag sejtek közötti átvitelét. Ennek három fő módja van. A transzformáció során a baktérium képes a környezetében levő DNS-t felvenni. Az így felvett DNS gyakran nem kerül be a baktérium kromoszómájába, hanem plazmidként található meg a sejtben. Gének kerülhetnek be a baktériumba a transzdukció útján is, ekkor egy bakteriofág illeszt a bakteriális kromoszómába idegen DNS-t. A harmadik mód a konjugáció, amikor közvetlen sejtkapcsolat útján cserélődik ki DNS. A horizontális géntranszfer természetes körülmények között gyakori jelenség.
A mesterséges horizontális géntranszfer plazmidok segítségével a génsebészet fontos eszköze.
Plazmidprofil
Esethalmozódás, járvány esetén kitenyésztik a baktériumtörzseket, és megállapítják a bennük hordozott plazmidok számát és méretét. A kapott mintázat a plazmidprofil. Ezt a már ismert baktériumok plazmidprofiljával összevetve megállapítható az azonosság vagy különbözőség.[9]
Vektor
Agrobacterium tumefaciens által hordozott tumor-indukáló plazmid, természetes körülmények között a növényi kromoszómákba épül be és gyökérgolyvát okoz. Ennek a plazmidnak a "lefegyverzett" változatait - amelyekből a tumorkeltő képességet eltávolították - vektorokként (hordozókként) használják egyes növényfajok genetikai anyagának módosításában. [6]
A plazmidkutatás története
- Ebben a szakaszban angol nyelvű szövegek várnak még lefordításra. Ezek láthatóvá válnak a szakasz szerkesztésekor. Segíts te is!
- 1903: Walter S. Suttón és Theodor Boveri egymástól függetlenül kialakított hipotézise arról, hogy az átöröklés egységei a kromoszómákban találhatóak, és fizikailag lokalizálhatóak.
- 1910: Thomas Hunt Morgan leírása az ecetmuslica örökletes tulajdonságainak kapcsolatáról egyes specifikus kromoszómákkal, a sejtmagbeli génanalízis kezdetei.
- 1920-as évek - 1940: Embrionális megfigyelések, melyek arra utaltak, hogy öröklődő, öröklődést befolyásoló elemek vannak a citoplazmában.
- 1946: Joshua Lederberg és Edward Tatum komoly bizonyítékot mutattak fel az E. coli K-12 törzsének ivaros szaporodási fázisának létezésére.
- 1949-1951: Joshua Lederberg, Cavalli és Heslot: a legtöbb E. coli törzs nem párosodik a K-12-vel.
- 1950: Andre Lwoff és Antoinette Gutmann tisztázták a fágok lizogén fázisának természetét.
- 1951: Esther Lederberg felfedezte a lizogén λ fágot az E. coli K-12-es törzsében.
- 1950-es évek: P. Slonimski és B. Ephrussi valamint R. Sager kutatásai
- 1950-1952: William Hayes
- 1952: J. Lederberg javasolja a plazmid szó használatát
- 1952-1953: Hayes és J. Lederberg, Cavalli és E. Lederberg jelentése
- 1954: Pierre Fredéricq és társai
- 1958: François Jacob és Elie Wollman
- 1959: Jacob és Edward Adelberg
- 1959: Alfred Kleinschmidt és R. Zahn
- 1960-1961: T. Akiba, T. Koyama, Y. Isshiki, S. Kimua, és T. Fukushima, és T. Watanabe és T. Fukusawa
- 1961: Marmur et al, Silver és Ozeki
- 1962: Allan Campbell
- 1962: Walter Fiers és Robert Sinsheimer
- 1963: Alfred Hershey
- 1967: R. Radloff, William Bauer, and J. Vinograd
- 1969: M. Bazarle és D. R. Helinski
Források
- ↑ Glossary -- Evaluating Mosquitoes for Insecticide Resistance. (Hozzáférés: 2009. január 21.)
- ↑ biokemia.elte.hu Gentechnologia02_2009. [2009. május 20-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2009. június 10.)
- ↑ LEDERBERG J (1952). Cell genetics and hereditary symbiosis. Physiol. Rev. 32 (4): 403–30.
- ↑ Dirckx, John H. Stedman's Concise Medical Dictionary for the Health Professions, 3, Williams and Wilkins (1997. július 5.)
- ↑ a b Plasmid Animation (angol nyelven). (Hozzáférés: 2009. január 19.)
- ↑ a b Kislexikon a Genetika és az élet-hez. (Hozzáférés: 2009. január 18.)
- ↑ Hastings P, Rosenberg S, Slack A (2004). „Antibiotic-induced lateral transfer of antibiotic resistance”. Trends Microbiol 12 (9), 401–4. o. PMID 15337159.
- ↑ molbiolgyak4.pdf. (Hozzáférés: 2009. január 18.)[halott link]
- ↑ a b Országos Epidemiológiai Központ honlapja (magyar nyelven). (Hozzáférés: 2009. január 18.)
- ↑ A plazmidok fogalmának kialakulása (angol nyelven) (Yale University). History of Microbiology :: Main Plasmid Page. (Hozzáférés: 2018. május 5.)
További források
- ISPB – International Society for Plasmid Biology and other Mobile Genetic Elements A plazmid biológia és más mobil genetikai összetevők nemzetközi társasága. (angolul)
- Ecosystem Health Glossary (angol nyelven). [2009. június 6-i dátummal az eredetiből archiválva]. (Hozzáférés: 2009. január 21.)