Plasmide
Bakterien werden derzeit in der Gentechnik eingesetzt. Plasmide sind im Bakterienplasma frei vorkommende, kleine Ringe aus doppelsträngiger DNA, die sich unabhängig vom Bakterienchromosom vermehren und sehr häufig wichtige Gene, wie z. B. Resistenzgene gegen Sulfonamide oder Antibiotika tragen.
Plasmide vermehren sich durch Teilung. Durch den erwähnten Fertilitätsfaktor können sich Zellen mit F-Faktoren an Zellen ohne F-Faktor anlagern. Dabei bilden sie eine Plasmabrücke zwischen beiden Zellen aus. Man nennt diesen Vorgang Konjugation. Durch die Plasmabrücke ist es möglich, dass Plasmide zwischen den Bakterien ausgetauscht werden, manchmal sogar zwischen verschiedenen Bakterienarten.
Plasmide werden in der Gentechnologie als Hilfsmittel bzw. als Transportvehikel zur Genübertragung und -vermehrung eingesetzt.
Plasmide – Werkzeuge der Gentechnik
Die entscheidenden Werkzeuge der Gentechniker sind Enzyme (Restriktionsenzyme), die die DNA an genau festgelegten Stellen ausschneiden können.
Bakterien werden derzeit in der Gentechnik eingesetzt. Viele Bakterienstämme haben außer dem Ring-Chromosom noch ein oder mehrere kleine, ringförmige DNA-Moleküle im Cytoplasma, man nennt sie Plasmide. Die Plasmide enthalten auch Erbanlagen, so z. B. Resistenzgene gegen Antibiotika und sogenannte Fertilitätsfaktoren (Fruchtbarkeitsfaktoren; F-Faktor).
Plasmide vermehren sich durch Teilung. Durch den erwähnten Fertilitätsfaktor können sich Zellen mit F-Faktoren an Zellen ohne F-Faktor anlagern. Dabei bilden sie eine Plasmabrücke zwischen beiden Zellen aus. Man nennt diesen Vorgang Konjugation. Durch die Plasmabrücke ist es möglich, dass Plasmide zwischen den Bakterien ausgetauscht werden, manchmal sogar zwischen verschiedenen Bakterienarten.
Übertragung von genetischen Informationen
Darmbakterien beispielsweise, die relativ harmlos sind, entwickeln manchmal Plasmide mit Resistenzgenen gegen Antibiotika. Daher ist es möglich, dass diese Darmbakterien ihre Plasmide auf krankheitserregende Bakterien übertragen. Die Krankheitserreger vererben dann ihre erworbene Resistenz.
Durch Plasmide ist es möglich geworden, verschiedenste Eigenschaften auf Bakterien zu übertragen. Deshalb spielen Plasmide heute in der Gentechnik eine wichtige Rolle.
Verschiedene Plasmide
Man unterscheidet nach der genetischen Information, die sie speichern, u. a. folgende Plasmide:
- Resistenzplasmide: Hierbei handelt es sich um Gene für die Resistenz (R-Plasmide) gegenüber verschiedenen Antibiotika.
- Virulenzplasmide: Sie sind wichtig in der medizinischen Mikrobiologie und in der pflanzlichen Gentechnik.
- Abbauplasmide: Sie tragen die genetische Information für Enzyme, die den Abbau von Kohlenwasserstoffen und Aromaten katalysieren. Sie sind von großer Bedeutung für die Fremdstoffeliminierung.
Plasmide sind für das Überleben unter natürlichen Bedingungen notwendig.
