Plasmide
Een plasmide is een DNA-molecuul dat losstaat van het chromosomaal DNA en dat zich zelfstandig kan repliceren (kopiëren).
De term plasmide werd voor het eerst geïntroduceerd door de Amerikaanse moleculaire bioloog Joshua Lederberg in 1952.
Plasmiden zijn dubbelstrengs en in veel gevallen cirkelvormig. Plasmiden komen meestal van nature voor in bacteriën, maar worden soms aangetroffen in eukaryote organismen (bijvoorbeeld de 2-micrometer-ring in Saccharomyces cerevisiae).
De grootte van de plasmiden varieert van 1 tot meer dan 1.000 kilobasenparen (kbp). Het aantal identieke plasmiden binnen een enkele cel kan variëren van één tot duizenden. Plasmiden worden vaak geassocieerd met conjugatie, een mechanisme van horizontale genoverdracht.
Plasmiden zijn overdraagbare genetische elementen, of "replicons", die in staat zijn om zichzelf te kopiëren in een geschikte gastheer. Plasmiden zijn te vinden in alle drie de grote domeinen, Archaea, Bacteriën en Eukarya. Net als virussen worden plasmiden niet beschouwd als een vorm van "leven" zoals het momenteel gedefinieerd is. In tegenstelling tot virussen zijn plasmiden "naakt" DNA en coderen ze geen genen die nodig zijn om het genetisch materiaal te encaseren voor overdracht naar een nieuwe gastheer.
Plasmide gastheer-naar-gastheer-overdracht vereist directe, mechanische overdracht door middel van conjugatie of veranderingen in de genexpressie van de gastheer, waardoor de doelbewuste opname van het genetische element door middel van transformatie mogelijk wordt.
Microbiële transformatie met plasmide DNA is noch parasitair noch symbiotisch van aard, aangezien elk ervan de aanwezigheid impliceert van een onafhankelijke soort die in een commensale of schadelijke staat met het gastheerorganisme leeft. Plasmiden bieden eerder een mechanisme voor horizontale genoverdracht binnen een populatie van microben en kunnen onder een bepaalde milieutoestand een selectief voordeel bieden.
Plasmiden kunnen genen dragen die resistent zijn tegen natuurlijk voorkomende antibiotica in een concurrerende milieuniche, of de geproduceerde eiwitten kunnen onder vergelijkbare omstandigheden als toxine fungeren. Plasmiden kunnen ook bacteriën voorzien van een vermogen om elementaire stikstof te fixeren of om moeilijke organische verbindingen af te breken. Dit kan een voordeel opleveren onder omstandigheden van een tekort aan voedingsstoffen.
Figuur 1 : Illustratie van een bacterie met plasmide ingesloten, met chromosomaal DNA en plasmiden.
Vragen en antwoorden
V: Wat is een plasmide?
A: Een plasmide is een DNA-molecule die los staat van het chromosomale DNA en onafhankelijk kan repliceren. Het is dubbelstrengs en in veel gevallen cirkelvormig.
V: Wie heeft de term "plasmide" geïntroduceerd?
A: De term "plasmide" werd voor het eerst geïntroduceerd door de Amerikaanse moleculair bioloog Joshua Lederberg in 1952.
V: Hoe groot zijn plasmiden?
A: Plasmiden variëren in grootte van 1 tot meer dan 1000 kilobasenparen (kbp).
V: Waar komen plasmiden van nature voor?
A: Plasmiden komen meestal van nature voor in bacteriën, maar soms ook in eukaryote organismen zoals Saccharomyces cerevisiae.
V: Wat heeft horizontale genoverdracht te maken met plasmiden?
A: Plasmiden worden vaak in verband gebracht met conjugatie, een mechanisme van horizontale genoverdracht.
V: Worden plasmiden als levend beschouwd?
A: Nee, net als virussen worden plasmiden niet beschouwd als een vorm van leven zoals dat momenteel wordt gedefinieerd.
V: Welke voordelen biedt het dragen van bepaalde genen op een plasmide?
A: Door bepaalde genen op een plasmide te dragen, kunnen bacteriën elementaire stikstof binden of moeilijke organische verbindingen afbreken.
