Η βασική διαφορά μεταξύ πλασμιδίου και κοσμιδίου είναι ότι το πλασμίδιο είναι ένα δίκλωνο, κυκλικό και κλειστό εξωχρωμοσωμικό DNA που υπάρχει σε βακτήρια και αρχαία, ενώ το κοσμίδιο είναι ένα υβριδικό σύστημα φορέα που σχηματίζεται λόγω του συνδυασμού της αλληλουχίας cos του λάμδα φάγου και του πλασμιδικού DNA των βακτηρίων.
Η γενετική μηχανική είναι μια προηγμένη μελέτη στο πλαίσιο της Βιοτεχνολογίας. Η τεχνική της γενετικής μηχανικής μπορεί να αλλάξει ή να αλλάξει το γονιδίωμα των ζωντανών οργανισμών. Επιπλέον, η γενετική μηχανική είναι χρήσιμη στη γονιδιακή θεραπεία και στη θεραπεία γενετικών διαταραχών. Πριν από την εισαγωγή γονιδίων στο γονιδίωμα ενός άλλου οργανισμού, είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί ένα μόριο ανασυνδυασμένου DNA που μπορεί να μεταφέρει το επιθυμητό θραύσμα DNA και να παραδώσει στον οργανισμό ξενιστή. Επομένως, κατά τη διάρκεια της τεχνολογίας ανασυνδυασμένου DNA, γίνεται από ένα σύστημα φορέα. Ως εκ τούτου, ένας φορέας λειτουργεί ως φορέας ή μεσολαβητής μεταξύ του οργανισμού δότη και ξενιστή. Το πλασμίδιο και το κοσμίδιο είναι δύο τύποι φορέων που χρησιμοποιούνται συνήθως στην τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA και στη γενετική μηχανική. Μερικοί είναι φυσικοί φορείς ενώ άλλοι είναι τεχνητοί φορείς. Το πλασμίδιο είναι ένας φυσικός φορέας ενώ το κοσμίδιο είναι ένας τεχνητά κατασκευασμένος φορέας. Και οι δύο τύποι έχουν πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.
Τι είναι το Plasmid;
Το πλασμίδιο είναι ένα μικρό, κυκλικό, δίκλωνο DNA που υπάρχει σε προκαρυωτικούς οργανισμούς κυρίως σε βακτήρια και αρχαία. Υπάρχουν ως κλειστοί κύκλοι μέσα στα βακτήρια. Επίσης, τα πλασμίδια δεν είναι γονιδιωματικό DNA. Ως εκ τούτου, η παρουσία ή η απουσία πλασμιδίων σε προκαρυωτικά κύτταρα δεν επηρεάζει την επιβίωση αυτών των κυττάρων. Τα πλασμίδια είναι εξωχρωμοσωμικό DNA. Ωστόσο, τα πλασμίδια παρέχουν πρόσθετα πλεονεκτήματα στα βακτήρια και τα αρχαία. Περιέχουν ειδικά γονίδια όπως αντοχή στα αντιβιοτικά, αντοχή σε διάφορα βαρέα μέταλλα, αποικοδόμηση μακρομορίων κ.λπ.
Επιπλέον, τα πλασμίδια είναι ικανά να αυτοαναδιπλασιάζονται χωρίς να συνδέονται με τα χρωμοσώματα. Μεταφέρει γονίδια ή τις πληροφορίες που είναι απαραίτητες για τη δική του αναπαραγωγή και συντήρηση. Επιπλέον, είναι ανεξάρτητο DNA. Λόγω αυτών των ειδικών χαρακτηριστικών, τα πλασμίδια έχουν τεράστια χρήση στη Μοριακή Βιολογία ως φορείς.
Εικόνα 01: Πλασμίδια
Η δίκλωνη φύση του DNA, τα γονίδια ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά, η ικανότητα αυτο-αντιγραφής και οι ειδικές θέσεις περιορισμού είναι τα σημαντικά χαρακτηριστικά που κάνουν τα πλασμίδια πιο κατάλληλα ως μόρια φορέα στην τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA. Επίσης, τα πλασμίδια είναι εύκολο να απομονωθούν και να μετατραπούν σε βακτήρια-ξενιστές.
Τι είναι το Cosmid;
Το Το Cosmid είναι ένα υβριδικό διανυσματικό σύστημα. Είναι ένας τεχνητός φορέας που κατασκευάζεται συνδυάζοντας τις αλληλουχίες cos των σωματιδίων φάγων λάμδα και ενός πλασμιδίου. Αυτές οι θέσεις ή αλληλουχίες cos είναι μακρά θραύσματα DNA που αποτελούνται από 200 ζεύγη βάσεων. Έχουν συνεκτικά ή κολλώδη άκρα που επιτρέπουν στο πλασμίδιο να χωράει στο DNA του ιού. Επομένως, οι θέσεις cos είναι ζωτικής σημασίας για τη συσκευασία του DNA. Υπάρχουν τρεις τοποθεσίες cos και συγκεκριμένα η τοποθεσία cosN, η τοποθεσία cosB και η τοποθεσία cosQ. Αυτές οι θέσεις συνεπάγονται την αποκόλληση του κλώνου του DNA με τη δραστηριότητα της τερμινάσης, τη συγκράτηση της τερμινάσης και την πρόληψη της αποικοδόμησης του DNA από τις DNases αντίστοιχα.
Εικόνα 02: Cosmid
Τα κοσμίδια μπορούν είτε να αντιγράψουν μονόκλωνο DNA είτε δίκλωνο DNA χρησιμοποιώντας κατάλληλη αρχή αντιγραφής. Περιέχουν επίσης γονίδια ανθεκτικότητας στα αντιβιοτικά που μπορούν να είναι χρήσιμα ως δείκτες στην επιλογή μετασχηματισμένων κυττάρων. Έτσι, παρόμοια με τα πλασμίδια, τα κοσμίδια είναι επίσης καλοί φορείς στην τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ του πλασμιδίου και του κοσμιδίου;
- Το πλασμίδιο και το κοσμίδιο είναι φορείς που χρησιμοποιούνται συνήθως στην τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA.
- Και τα δύο μπορούν να αυτοαναπαραχθούν.
- Έχουν την αρχή της αναπαραγωγής.
- Επιπλέον, διαθέτουν πολλαπλές τοποθεσίες κλωνοποίησης.
- Επίσης, περιέχουν γονίδια ανθεκτικά στα αντιβιοτικά που είναι χρήσιμα ως δείκτες.
- Ξένο DNA μπορεί να εισαχθεί και στους δύο τύπους και να δημιουργήσει ανασυνδυασμένα μόρια.
- Εύκολες μέθοδοι διαλογής είναι διαθέσιμες και για τους δύο φορείς.
- Και τα δύο είναι χρήσιμα για τη δημιουργία γονιδιωματικών βιβλιοθηκών.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ πλασμιδίου και κοσμιδίου;
Το πλασμίδιο και το κοσμίδιο είναι δύο τύποι φορέων κλωνοποίησης που χρησιμοποιούνται στη γενετική μηχανική. Τα πλασμίδια είναι μικρά, κυκλικά δίκλωνα μόρια εξωχρωμοσωμικού DNA που υπάρχουν σε βακτήρια και αρχαία. Από την άλλη πλευρά, το κοσμίδιο είναι ένας υβριδικός φορέας που κατασκευάζεται από αλληλουχίες cos DNA φάγου λάμδα και DNA πλασμιδίου. Αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ πλασμιδίου και κοσμιδίου. Επιπλέον, τα πλασμίδια μπορούν να φέρουν έως και 25 kb θραύσματα DNA, ενώ τα comsids μπορούν να περιέχουν έως και 45 kb θραύσματα. Έτσι, αυτή είναι μια άλλη διαφορά μεταξύ πλασμιδίου και κοσμιδίου.
Περισσότερες λεπτομέρειες δίνονται στο infographic της διαφοράς μεταξύ πλασμιδίου και κοσμιδίου.
Σύνοψη – Plasmid vs Cosmid
Το πλασμίδιο είναι ένα φυσικώς απαντώμενο εξωχρωμοσωμικό DNA ενώ το κοσμίδιο είναι ένας υβριδικός φορέας DNA φάγου και πλασμιδικού DNA. Και οι δύο είναι φορείς κλωνοποίησης που χρησιμοποιούνται στην τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA. Τα κοσμίδια περιέχουν ειδικά κολλώδη άκρα γνωστά ως θέσεις cos που απαιτούνται για συσκευασία in vitro. Από την άλλη πλευρά, τα πλασμίδια περιέχουν πολλά χαρακτηριστικά που τα καθιστούν ιδανικούς φορείς στη γενετική μηχανική. Και τα δύο μπορούν να υποστούν ανεξάρτητη αντιγραφή ή in vitro συσκευασία σε βακτηριακά κύτταρα. Τα πλασμίδια είναι ικανά να περιέχουν ένα ξένο θραύσμα DNA μήκους 25 kb ενώ τα κοσμίδια μπορούν να περιέχουν ένα ξένο θραύσμα DNA 45 kb. Ως εκ τούτου, τα κοσμίδια είναι χρήσιμα σε σκοπούς κλωνοποίησης για την κλωνοποίηση μεγαλύτερων θραυσμάτων DNA αφού οι πλασμιδικοί φορείς δεν μπορούν να κλωνοποιήσουν μεγαλύτερα θραύσματα. Έτσι, αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ πλασμιδίου και κοσμιδίου.
