Đôi khi trong một số bài tập Hóa, chúng ta thường được nghe cụm từ plasmid hay vi khuẩn plasmid. Vậy chính xác thì plasmid là gì? Plasmid của vi khuẩn là gì? Có những loại plasmid điển hình nào?… Để có thể hiểu rõ hơn về loại vi khuẩn này, hãy cùng Gockhampha.edu.vn.com.vn đi tìm lời giải cho những thắc mắc trên nhé!
Bạn đang đọc: Plasmid là gì? Cấu hình và phân loại Plasmid
Contents
Plasmid là gì?
Plasmids là các phân tử ADN mạch đôi dạng vòng, sợi kép và có thể tự tái bản, thông thường sẽ chứa các gene-cassettes (nhóm gene) hay gene. Tuy nhiên, nó nằm ngoài ADN nhiễm sắc thể và được duy trì trong vi khuẩn như các thực thể độc lập. Plasmid có kích thước đa dạng, như một plasmid lớn có lên đến vài trăm bản sao trong cùng một tế bào trong khi plasmid bình thường và nhỏ cho kích thước chỉ một bản sao.
Plasmid mang lại ưu thế chọn lọc cho tế bào vi khuẩn chứa nó. Mỗi plasmid vai trò vị trí bắt đầu sao chép và có chứa ít nhất một trình tự ADN. Plasmid còn có khả năng tự sao chép độc lập với ADN nhiễm sắc thể. Plasmid cũng có thể tìm thấy ở sinh vật có nhân thực, chẳng hạn như:
- Ty thể của người có DNA vòng, gốc từ plasmid vi khuẩn, phục vụ hô hấp ty thể.
- Lục lạp của cây xanh chứa hệ gen gốc hay đa bào bậc thấp như nấm men Saccharomyces cerevisiae.
Cấu hình Plasmid
Dựa vào khả năng truyền sang vi khuẩn khác
Plasmid là loại ADN có thể cùng tồn tại trong một tế bào với nhiều loại khác nhau, từng có nghiên cứu chỉ ra có đến 7 plasmid khác nhau được tìm thấy trong khuẩn E. coli. Tuy nhiên, nếu các Plasmid không tương hợp hoặc không có họ hàng thường không thể cùng tồn tại, thậm chí có thể sẽ bị loại khỏi tế bào.
Dựa vào khả năng trên, ta có cấu hình của plasmid phân loại theo:
Plasmid tiếp hợp là dạng Plasmid thực hiện một quá trình phức tạp gọi là tiếp hợp có chứa các tra-genes chuyển một plasmid sang vi khuẩn khác.
Plasmid không tiếp hợp dạng plasmid là những plasmid không có khả năng tự thực hiện tiếp hợp. Khi có sự trợ giúp của plasmid tiếp hợp chúng mới có thể được chuyển sang một vi khuẩn khác.
Dựa vào chức năng
Với các chức năng cụ thể của Plasmid, ta có:
- Plasmid Fertility-(F) plasmid – Plasmid giới tính: Mang các tra gene, có khả năng tiếp hợp.
- Plasmid Resistance-(R) plasmid (Plasmid mang tính kháng): Mang các gene có khả năng kháng lại các thuốc kháng sinh hay các chất độc.
- Col-plasmid: Chứa gene mã hóa cho sự tổng hợp colchicine, một protein có thể giết chết các vi khuẩn khác.
- Plasmid phân hủy: Giúp phân hủy các chất lạ như toluene hay salicylic acid.
- Plasmid mang độc tính: Làm cho sinh vật trở thành sinh vật gây bệnh.
Ứng dụng plasmid
Nhân bản hoặc biểu hiện các gene cần quan tâm
Plasmid đóng một vai trò quan trọng trong việc nhân bản hoặc biểu hiện các gene cần quan tâm. Quy trình này có bước đầu là gắn các gene cần quan tâm được gắn chèn vào Plasmid, sau đó được nó vào bên trong vi khuẩn bằng một quá trình gọi là biến nạp (transformation) rồi nuôi vi khuẩn trên môi trường có chứa kháng sinh.
Từ đó, những vi khuẩn nhận được plasmid sẽ biểu hiện khả năng kháng kháng sinh và sống được trên môi trường nuôi cấy có chứa kháng sinh tương ứng. Những vi khuẩn không nhận được Plasmid có thể bị tiêu diệt vì chúng không mang gene kháng kháng sinh này. Vi khuẩn chứa plasmid được tách riêng ra, tăng sinh, thu lại và ly giải để phân lập Plasmid. Nhờ vào điều này, có rất nhiều plasmid được thương mại hóa.
Tạo ra protein với số lượng lớn
Nhờ việc nuôi cấy các vi khuẩn nằm trên các Plasmid mang gene mong muốn, các vi khuẩn mang Plasmid có thể sản xuất protein với số lượng lớn, chỉ cần kích hoạt và chúng sẽ bắt đầu tiến trình sản xuất protein.
Điều này tạo nên một ứng dụng lớn khác của Plasmid, đơn giản, tiết kiệm và mang đến hiệu quả cao. Đây còn được coi là biện pháp tạo ra một lượng lớn plasmid. Hay nguồn protein cũng như insulin và kháng sinh.
Tìm hiểu thêm: Thụ phấn chéo là gì? Các hình thức thụ phấn chéo tự nhiên
Yếu tố di truyền ngoài thể nhiễm sắc ở vi khuẩn
Yếu tố này thường gặp ở vi khuẩn và một số nấm men. Nó được miêu tả là ngoài các gen nằm trong genophore còn có các Plasmid – yếu tố di truyền ngoài thể nhiễm sắc. Các plasmid này có thể ở trạng thái cài vào thể nhiễm sắc, có khả năng tiếp hợp hoặc không, có thể có một hoặc nhiều bản sao cùng loại trong một tế bào.
Mặc dù không phải là cấu tạo bắt buộc của tế bào nhưng sự có mặt của Plasmid giúp tế bào có thêm khả năng phân giải một số hợp chất, thêm sức chống chống chịu với điều kiện nhiệt độ hay các chất kháng sinh… Ngoài ra, ứng dụng của nó trong công nghệ sinh học là để chuyển ghép gen từ tế bào cho sang tế bào nhận, nhân dòng tạo ngân hàng genophore hoặc cho gen biểu hiện thu sản phẩm protein có hoạt tính sinh học.
Vector
Điều này xảy ra bởi các Plasmid nhân tạo, chúng có thể được sử dụng làm vector trong kỹ thuật di truyền, được sử dụng để tạo nhiều bản sao hoặc biểu hiện các gen cụ thể.
Gen được sao chép sẽ có một Plasmid chèn vào, Plasmid này thường chứa một số tính năng để sử dụng, bao gồm: Một gen quy định khả năng kháng các loại kháng sinh cụ thể, một nguồn gốc sao chép để cho phép các tế bào vi khuẩn sao chép DNA plasmid và nơi nhân bản.
Điều kiện để Plasmid được ứng dụng làm Vector
Để có thể được ứng dụng làm vector, các Plasmid nhân tạo này cần có các vùng nhân dòng đa vị chứa các điểm cắt cho các endonucleaza giới hạn. Các endonucleaza có công dụng chèn các ADN nhân dòng.
Bên cạnh đó, Plasmid còn phải chứa gen để chọn chẳng hạn như kháng ampicillin, cũng như phải có điểm khởi động sao chép hoạt động trong E.Coli.
>>>>>Xem thêm: Thực vật hạt kín và Sự phát triển của thực vật hạt kín
Gockhampha.edu.vn.com.vn vừa giúp các bạn giải đáp những thắc mắc xoay quanh vấn đề plasmid là gì. Hy vọng rằng, với những thông tin bổ ích vừa rồi các bạn đã có thêm được những kiến thức hữu ích cho cuộc sống.
