Головна |
«« | ЗМІСТ | »» |
---|
Існує багато різних принципів класифікації плазмід. На особливу увагу заслуговує принцип, заснований на обліку наявності в них модульних сегментів ДНК. У табл. 5.7 підсумовані дані про модульних особливості п'яти природних плазмід. Кожен модульний сегмент може містити один або кілька генів, або цис-діючих елементів, таких, наприклад, як область ініціації реплікації.
Таблиця 5.7
Молекулярна організація плазмід
модуль |
Плазміди (в дужках вказані їх приблизні розміри в т. П. Н.) |
||||
F (93) |
л100 (100) |
З! (140) |
СИЕ1 (6) |
АРШ (14) |
|
Модуль реплікації із суворим контролем |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
(1-2 копії) |
|||||
Модуль реплікації з ослабленим контролем |
- |
- |
- |
+ |
+ |
(10-30 копій) |
|||||
модуль кон'югації |
+ |
+ |
+ |
- |
- |
Модуль резистентності до тетраціклшгу |
- |
+ |
- |
- |
- |
Col-модуль |
- |
- |
+ |
+ |
|
Модуль резистентності до ампіциліну |
- |
- |
- |
+ |
|
Модуль резистентності до хлорамфініколу |
- |
+ |
- |
- |
- |
Кожна плазмида повинна мати один або кілька модулів реплікації, які дозволяють їй автономно реплицироваться. В одному з класів плазмід, представниками якого є F-плазм іди, реплікація і сегрегація регулюються узгоджено з реплікацією бактеріального генома, і в кожній клітині міститься одна або дві копії плазміди. Такий тип реплікації називають репликацией зі строгим контролем. Другий тип модуля реплікації вільний від такого контролю, що призводить до існування в клітці багатьох копій плазмід. Він отримав назву модуля реплікації з ослабленим контролем.
Модулі ще одного типу містять гени, білкові продукти яких інактивують антибіотики. Плазміди, що несуть такі модулі, часто називають R-плазміди.
Деякі плазміди містять також багато інших модулі, що кодують, наприклад, системи рестрикції-модифікації (система Eco RT).
Модулі як рухомі елементи. Плазміди, виділені незалежно і навіть в організмах, які живуть в різних місцях планети, часто містять близькоспоріднені модулі. На підставі цих та інших даних виникло уявлення про те, що між г Еном відбувається обмін деякими генетичними модулями у вигляді інтактних сегментів ДНК. В даний час доведено, що в бактеріальних плазмидах відбувається безліч перебудов і обмінів. Наприклад, ^ -плазміди, присутні в клітинах певних бактерій, відмінних від Е. coli, особливо в Salmonella typhimurium або Proteus mirabilis, можуть диссоциировать на дві окремі плазміди, кожна з яких містить одну з двох її частин. F-подібні послідовності утворюють незалежно реплицирующихся кон'югатівних плазмиду, що позначається RTF, а інша частина - іншу реплицирующихся, але некон'югатівную плазмиду, що позначається р Оскільки як RTF, так і г - незалежні реплікони, кожна з них повинна містити модуль ДНК, що забезпечує реплікацію. Подібні перебудови не є лабораторним курйозом: RTF- і г-плазміди виявлені і в природі.
Ці та інші дані, отримані при вивченні генетики бактерій, привели до ідентифікації дискретних рухомих елементів, названих Інсерційні послідовності і транспозонами, які здатні переміщатися не тільки між плазмідами, але і між плазмідними і клітинними геномами. Багато модулі в плазмидах зазвичай є рухомими елементами або фланковані ними.
Плазміди як вектори. Багато плазміди використовують в якості векторів для молекулярного клонування в Е. coli. Плазміди, виявлені в природі, згодом були модифіковані, вкорочені, реконструйовані і піддані рекомбінації. В результаті були отримані універсальні плазміди, призначені для вирішення конкретних експериментальних задач. Кращі з них містять генетичні маркери, що дозволяють спростити відбір рекомбінантних молекул. З усіх векторів при роботі з Е. coli найчастіше використовують плазмиду pBR322. Цей вектор був сконструйований за допомогою класичних генетичних методів (In vivo) в поєднанні з методами, застосовуваними при роботі з рекомбінантними ДНК, і володіє багатьма властивостями ідеального плазмідної Beicropa для клонування.