Bakterier indeholder kromosomalt og ikke-kromosomalt DNA. Kromosomalt DNA spiller en vigtig rolle i væksten af bakterier. Ikke-kromosomalt DNA koder ikke for essentielle gener til bakteriel overlevelse. Et plasmid er en type prokaryot ikke-kromosomalt DNA. De er små, cirkulære dobbeltstrengede DNA, som giver yderligere genetiske fordele for bakterier. Transposon er en DNA-sekvens, der kan flytte til nye positioner i genomet. De er også kendt som mobilt genetisk materiale af bakterier. Den vigtigste forskel mellem plasmid og transposon er den plasmid er et ikke-kromosomalt DNA, som replikeres uafhængigt inde i bakterien mens transposon er et segment af kromosomalt DNA, som translokerer i bakteriets genom og ændrer den genetiske sekvens af kromosomet.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er Plasmid
3. Hvad er Transposon
4. Sammenligning side ved side - Plasmid vs Transposon
5. Resume
Plasmid er et ekstrakromosomalt DNA fra prokaryoter. Det kan replikere uafhængigt af bakteriekromosomet. En bakterie kan have flere plasmider inde. Plasmider er lukkede cirkulære bits af DNA, og de er små i størrelse. Plasmid-DNA bærer et par gener, som ikke er essentielle for overlevelse af bakterie. Imidlertid giver disse gener i plasmiderne yderligere genetiske fordele til bakterier såsom antibiotikaresistens, herbicidresistens, tungmetaltolerance osv. Specielle plasmider kaldet F-faktor plasmider er involveret i bakteriekonjugation, som er en seksuel reproduktionsmetode.
Plasmider anvendes som vektorer i rekombinant DNA-teknologi og genkloning. Plasmider har særlige træk, der gør dem egnede til at blive anvendt som rekombinante vektorer i genteknologi. De indeholder replikationsorigin, selekterbare markørgener, dobbeltstrenget natur, lille størrelse og flere kloningssteder. Forskere kan let åbne plasmid-DNA og indsætte ønskede DNA-fragmenter eller gener i plasmider for at fremstille rekombinant DNA. Derudover er omdannelsen af rekombinant plasmid til værtsbakterie lettere end de andre vektorer.
Figur 01: Plasmider
Et transposon er et fragment eller en sekvens af DNA, der kan translokere inden i bakteriegenomet. De er mobile DNA-sekvenser. De flytter til nye placeringer af genomet. Disse bevægelser foretager ændringer i sekvensen af bakterien genom, hvilket forårsager betydelige ændringer i genetisk information. De er de transponerbare genetiske elementer, der er ansvarlige for etablering af nye genetiske sekvenser i bakterier. Transposoner blev først opdaget af Barbara McClintock i 1940'erne gennem eksperimenter udført med majs, og hun blev tildelt Nobelprisen for sit arbejde.
Transposoner omtales undertiden som hoppegener, fordi disse hoppesekvenser kan blokere transkription af gener og omorganisere det genetiske materiale i bakterien. De er også ansvarlige for bevægelse af medikamentresistens, antibiotikaresistensgener mellem plasmider og kromosomer.
Der er to typer transposoner baseret på den mekanisme, de bruger til at flytte og indsætte. De er klasse I transposon (retrotransposoner) og klasse II transposon (DNA transposons). Klasse I transposoner bruger 'kopier og indsæt' mekanisme, mens klasse II transposoner bruger 'klip og indsæt mekanisme'.
Transposon kan bevæge sig fra et plasmid til kromosom eller mellem to plasmider. På grund af disse bevægelser blandes gener mellem bakteriearter. Derfor anvendes transposoner som vektorer i genteknologi til at fjerne og integrere genetiske sekvenser til organismer.
Figur 02: Et bakterielt DNA-transposon
Plasmid vs Transposon | |
Plasmid er et lille cirkulært dobbeltstrenget ikke-kromosomalt DNA fra bakterier. | Transposon er et segment af DNA, der er i stand til at bevæge sig til nye placeringer i genomet. |
Self-replikering | |
Plasmider er i stand til at replikere uafhængigt af kromosomalt DNA. | Transposoner kan ikke replikere uafhængigt. |
Specielle egenskaber kodet | |
Plasmider tilvejebringer adskillige egenskaber, såsom antibiotikaresistens og virulens. | Transposoner koder ikke for særlige træk. |
Brug som en vektor | |
Plasmider anvendes som vektorer i genteknologi til fremstilling af rekombinant DNA. | Transposoner bruges også som vektorer i genteknologi til insertion mutagenese. |
Mutationer og ændringer i rækkefølge | |
Plasmider er ikke i stand til at forårsage signifikante mutationer og ændre genomsekvens og størrelse. | Transposition kan skabe betydelige mutationer og ændre genomsekvens og størrelse. |
Plasmid er et ekstrakromosomalt DNA, der ofte findes i bakterier. Det har evnen til at replikere uafhængigt af bakterielt kromosomalt DNA. Plasmider indeholder gener, der tilføjer bakterier genetiske fordele. Plasmid-DNA er imidlertid ikke essentielt for overlevelse af bakterier. Transposoner er mobile genetiske elementer, der springer fra et sted til et nyt sted i genomet. De er i stand til at forårsage mutationer og ændre størrelsen og genomets sekvens. Dette er forskellen mellem plasmid og transposon.
Reference:
1. Griffiths, Anthony JF. “Prokaryote transposoner.” En introduktion til genetisk analyse. 7. udgave. U.S. National Library of Medicine, 1. januar 1970. Web. 26. april 2017
2. "Episoder, plasmider, indsættelsessekvenser og transponeringer." World of Microbiology and Immunology. Encyclopedia.com, n.d. Web. 27. april 2017
Billede høflighed:
1. “Plasmid (engelsk)” af bruger: Spaully på engelsk wikipedia - Eget arbejde (CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia
2. “Composite transposon” Af Jacek FH - selvfremstillet, baseret på Image: Composite transposon.jpg (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia