Plasmid

Stichpunkte

Allgemein
	Abb
	1: Schematische Darstellung eines Bakteriums mit Plasmiden. (1) Chromosomale DNA. (2) Plasmide. Abb
	2: Schematische Darstellung eines Plasmids mit Antibiotika-Resistenz-Genen (1&2) und einem ori(3). Abb
	3: Vergleich von nicht integrierenden Plasmiden (oben)und Episomen (unten).(1) Chromosomale DNA. (2) Plasmide.(3) Zellteilung. (4) Chromosomale DNA mit integrierten Plasmiden. Abb
	4: Schematische Darstellung bakterieller Konjugation. (1) Chromosomale DNA. (2) Plasmide. (3) Pilus. *2 Plasmide sind kleine
	die neben der DNA (Desoxyribonukleinsäure) des "Bakterienchromosoms" (Kernäquivalents) innerhalb einer Bakterienzelle vorliegen können (Abb
	ringförmige DNA-Moleküle
	1)
	Sie kommen gewöhnlich nur in Bakterien vor
	selten auch in Eukaryoten (z.B. als 2-Mikrometer-Ring in Saccharomyces cereviesiae)
	Ihre Größe beträgt zwischen 1 und 250 kbp*1 (tausend Basenpaare)
	Plasmide enthalten normalerweise ein oder zwei Gene
	die für das Wirtsbakterium einen selektiven Vorteil
	wie zum Beispiel eine Antibiotika-Resistenz
	bedeuten
	Jedes Plasmid enthält mindestens eine DNA-Sequenz
	die als Origin of Replication (Startpunkt der DNA-Replikation) oder ori dient
	Hierdurch kann das Plasmid unabhängig von der chromosomalen DNA dupliziert werden (Abb
	2)
	die sich in die chromosomale DNA des Wirtsorganismus integrieren können (Abb
	Episome sind Plasmide
	3)
	werden mit jeder Zellteilung des Wirts verdoppelt und können sogar zu einem integralen Bestandteil seiner DNA werden. Inhaltsverzeichnis showTocToggle("Anzeigen"
	Daher können sie für eine lange Zeit stabil bleiben
	"Verbergen") 1 Arten von Plasmiden 2 Verwendung 3 Plasmide unter dem Elektronenmikroskop 1 Weblinks [Bearbeiten]
Arten von Plasmiden
	Es gibt zwei grundlegende Gruppen von Plasmiden
	konjugierende und nicht-konjugierende
	den sexuellen Austausch von Plasmiden zwischen zwei Bakterien
	Konjugierende Plasmide enthalten ein so genanntes tra-Gen
	das die Konjugation
	auslösen kann (Abb
	4)
	sie können zusammen mit konjugierenden Plasmiden während der Konjugation übertragen werden
	Nicht-konjugierende Plasmide haben diese Fähigkeit nicht
	Verschiedene Plasmidtypen können nebeneinander in ein und derselben Zelle existieren
	in Escherichia coli z.B. bis zu sieben
	Sind zwei Plasmide zueinander inkompatibel
	wird eines von ihnen zerstört
	Abhängig von der Fähigkeit
	nebeneinander in derselben Zelle zu existieren
	können sie also in Inkompatiblitätsgruppen eingeteilt werden
	Die Klassifikation von Plasmiden kann durch ihre Funktion erfolgen
	Es werden fünf Hauptklassen unterschieden: Fruchtbarkeits-(F)Plasmide
	die nur tra-Gene enthalten
	Ihre einzige Funktion ist die Einleitung der Konjugation
	Resistenz-(R-)Plasmide
	die Resistenzgene gegen Antibiotika oder Gifte enthalten
	die andere Bakterien töten können) kodieren (d.h.: deren Bauanleitung enthalten)
	Col-Plasmide
	die für Colicine (Proteine
	die Gene enthalten
	Degradations-Plasmide
	die den Abbau von ungewöhnlichen Substanzen
	wie z.B. von Toluol oder Salizylsäure ermöglichen
	Virulenz-Plasmide
	die ein Bakterium zu einem Krankheitserreger machen. Eine besondere Art von Plasmiden stellen die sog
	TI-Plasmide (Tumor Inducer) dar
	Sie sind oft ein Bestandteil von bestimmten Bakterien (Agrobakterium Tumefaciens oder A
	Rhizogenes) und werden von diesen in Pflanzen übertragen
	Dort verursachen sie die einzige bekannte Krebsart für Pflanzen. [Bearbeiten]
Verwendung
	Biochemie und anderer biologischer und medizinischer Bereiche
	Plasmide sind als wichtige Werkzeuge der Molekularbiologie
	Genetik
	um Gene zu vervielfältigen oder zu exprimieren
	Sie werden dann als Vektoren bezeichnet und dazu benutzt
	Viele der für diese Zwecke eingesetzten Plasmide sind kommerziell erhältlich
	Sie leiten sich von den natürlich vorkommenden Plasmiden ab und beinhalten immer noch deren strukturelle Bestandteile wie den Origin of Replication
	dass sie leicht für Klonierungen verwendet werden können: Das zu vervielfältigende Gen wird in Plasmide eingefügt
	Außerdem wurden sie so verändert
	die über ein Gen mit einer Antibiotika-Resistenz verfügen
	Dann werden diese Plasmide in Bakterien eingebracht
	die auf einem mit dem entsprechenden Antibiotikum behandelten Nährmedium wachsen
	Es werden also nur die Bakterien überleben
	die das Plasmid mit der Information für die Resistenz und damit auch das gewünschte Gen enthalten
	Bakterien
	die das Plasmid nicht aufgenommen haben
	sterben durch das Antibiotikum ab
	der nur die Bakterien mit dem gewünschten Gen überleben lässt
	So wirkt das Antibiotikum als Selektionsmarker
	Dies ist eine einfache und preiswerte Methode
	um Gene oder deren Proteine in großen Mengen herzustellen - beispielsweise Insulin oder sogar Antibiotika
	Pflanze
	können ebenfalls Plasmide als Überträger verwendet werden. [Bearbeiten]
	etc.) übertragen werden
	Soll ein DNA-Abschnitt auf einen Organismus (Bakterium
Plasmide unter dem Elektronenmikroskop
	Plasmide kann man durch geeignete Verfahren (BAC-Spreitung) im Elektronenmikroskop sichtbar machen
	Die Ringstruktur des Plasmids hat dabei topologische Konsequenzen
	Die Plasmide können in drei verschiedenen Gestaltformen vorliegen
	Die Supercoil Form ist die natürliche Konformation des Plasmides
	Da die DNA-Doppelhelix um sich selber gewunden ist und sich in einem geschlossenen Plasmid nicht entwinden kann
	entsteht eine Torsionsspannung
	wodurch sich der Plasmid im Raum um sich selber krümmt. (der gleiche Effekt ist bei Telefonschnüren zu beobachten
	die sich um ihre eigene Achse festwinden)
	dadurch entspannt sich die Torsionspannung
	das Plasmid liegt offen vor
	Bei der offenkettigen Form ist einer der beiden DNA-Strange an einer Stelle gebrochen wodurch sich der offene Strang frei um den fixierten drehen kann
	die Kreisstruktur ist aufgehoben
	Bei der linearen DNA sind beide Stränge gebrochen
	die für den DNA-Austausch benutzt wird. *3 : Ein Gen zu exprimieren bedeutet
	ihre Länge wird daher in komplementären Bausteinen oder Basenpaaren gemessen. *2 : Eine kurze
	filamentöse Struktur bei konjugierenden Bakterien
	für welches das Gen kodiert. [Bearbeiten]
	das Protein herzustellen
	Bild nicht gefundenPlasmide in verschieden Konformationen im EM Bild *1 : DNA ist doppelsträngig
Weblinks
	www.i-s-b.org/wissen/broschuere/box4.htm -- Plasmide als Werkzeuge der Gentechnik www.accessexcellence.org/AB/GG/plasmid.html -- Cloning into a Plasmid www.accessexcellence.org/AB/GG/inserting.html -- Inserting a DNA Sample into a Plasmid da:Plasmid en:Plasmid es:Plásmido fr:Plasmide he:פלסמידי×? ja:プラスミド nl:Plasmide pl:Plazmid pt:Plasmídeo

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