¿Cuál es el papel de un plásmido?

Los plásmidos son elementos de ADN móviles extracromosómicos que se encuentran en las bacterias. Están involucrados en muchos procesos, como conferir resistencia a los antibióticos y codificar transposones. Aunque no es crucial para la supervivencia, casi todas las bacterias tienen plásmidos y pueden transferirse de una cepa a otra a través de la transferencia horizontal de genes. De hecho, el aumento de las cepas de bacterias MDR se debe a la transferencia horizontal de plásmidos de genes. Los plásmidos también pueden codificar enzimas que permiten la protección contra bacteriófagos. Además, los plásmidos artificiales son una herramienta para los biólogos moleculares y se usan habitualmente en la investigación con fines de clonación, vectores para la expresión génica, ensayos de reporteros, etc.

Además del papel de los plásmidos en las bacterias, los plásmidos a menudo se usan en entornos de laboratorio para la manipulación del ADN. Los plásmidos pueden usarse para expresar genes que normalmente no se encuentran en una célula (por ejemplo, proteínas fluorescentes como GFP que permiten la obtención de imágenes celulares) o para alterar la expresión de una proteína específica con el fin de estudiar sus efectos. Debido a que los plásmidos son bastante pequeños, se pueden manipular (bastante) fácilmente y muchas líneas celulares los absorberán fácilmente con la ayuda de algún reactivo de transfección o electroporación para que pasen la membrana celular.

Bueno, eso depende de tu perspectiva. Desde la perspectiva de las bacterias que producen y usan plásmidos en un contexto natural, el propósito de los plásmidos es intercambiar información genética. Las bacterias son organismos asexuales, por lo que la transferencia vertical de genes de padres a hijos no implica la mezcla de material genético, como ocurre con las especies sexuales. en cambio, las bacterias participan en la transferencia ‘horozontal’ o ‘lateral’ de material genético, en el que los genes se intercambian entre miembros de la misma generación y se expresan por el receptor del plásmido, en lugar de simplemente la descendencia. Para decirlo en términos humanos, esto sería como un hombre rubio que lleva a un pelirrojo a casa desde el bar y se despierta por la mañana con el pelo rojo. Esto es extremadamente útil para propagar rasgos como la resistencia a los antibióticos de una bacteria a otra y es un componente esencial de la capacidad de las bacterias para adaptarse y evolucionar.

Desde la perspectiva humana, los plásmidos son extremadamente útiles para la ingeniería genética, la investigación y la producción de drogas. Si un humano toma un plásmido, inserta un gen en ese plásmido e induce a una bacteria a tomarlo, entonces se puede hacer que esa bacteria exprese un rasgo de interés para el investigador humano. Este proceso se llama transformación. De esta manera, las bacterias se pueden utilizar para determinar la función de genes específicos, modificar otros organismos o producir productos químicos y medicamentos que, antes del descubrimiento de los plásmidos, solo podían producirse mediante técnicas costosas y a menudo crueles. Un buen ejemplo de esto es la insulina. Antes del descubrimiento de la transformación, la insulina solo podía extraerse del hígado de un animal vivo, a menudo un perro, a través de la vivisección. (Es decir, abrirlo mientras aún está vivo). Hoy en día, la mayoría de la insulina es producida por bacterias y levaduras. Esto es más barato y menos cruel que los métodos utilizados anteriormente. El gen de la insulina es bastante grande y requiere un poco más de delicadeza para ingresar a una bacteria que la simple transferencia de plásmido por choque térmico que se puede usar con genes más pequeños, pero el principio es en gran medida el mismo.

Los plásmidos son ADN circular extracromosómico que existe en las bacterias. No son necesarios para la supervivencia de la célula, pero pueden codificar genes adicionales que pueden darles una ventaja de supervivencia, por ejemplo, un plásmido que codifica para una bacteria resistente a los antibióticos. La bacteria puede transferir estos genes a otras bacterias mediante transferencia horizontal.

En una nota al margen, las mitocondrias de animales y plantas tienen estructuras de ADN similares a los plásmidos, lo que es evidencia de la teoría endosimbiótica de los orígenes eucariotas.

La cuestión es que si no hay plásmido presente en la bacteria, nada sucede realmente, pero si el plásmido está presente en la bacteria, el plásmido otorga funciones especiales a la bacteria, como la resistencia a los antibióticos, etc.

Los plásmidos son pequeñas cadenas circulares de genes que codifican el ADN procariota, que es pequeño en relación con el tamaño de un cromosoma bacteriano. Varían mucho en tamaño, pero las bases de 10 kilogramos son un buen punto de partida.

Dado que los procariotas se reproducen por fisión binaria, carecen de las ventajas que produce la reproducción sexual, a saber, un marcado aumento en la diversidad genética para que actúe la selección natural. Una forma de compensar esto es desarrollando un mecanismo para intercambiar ADN con otros miembros de su especie; Esta es la función de los plásmidos. Es similar a una forma muy limitada de transferencia genética sexual.

Desafortunadamente para nosotros, así es como la resistencia a los antibióticos se transmite de germen a germen. Sabemos que esta transferencia horizontal de genes puede ocurrir y ocurre entre especies e incluso géneros. Por lo tanto, estamos encontrando genes de resistencia en especies de Bacterioides que se originaron en, por ejemplo, especies de Clostridium. *

Evidencia de transferencia de genes de resistencia extensa entre Bacteroides spp. y entre Bacteroides y otros géneros en el colon humano

Respuesta corta:

El plásmido puede transportar información genética pequeña (es decir, resistencia a los antibióticos, mecanismo especial, enzima especial o grupos de genes biosintéticos) y pasarla a otra cepa, especies de microorganismos a través del ambiente rápidamente y replicarse con independencia (del cromosoma) dentro del organismo transformado.

Nota: los plásmidos son “más pequeños” en relación con el cromosoma de sus organismos. Algunos plásmidos pueden ser tan pequeños como (menos de) 1,000 nucleótidos y tan grandes como el genoma más pequeño de un organismo (unos pocos cientos de miles de nucleótidos).