Βασική διαφορά – Plasmid vs Transposon
Τα βακτήρια περιέχουν χρωμοσωμικό και μη χρωμοσωμικό DNA. Το χρωμοσωμικό DNA παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάπτυξη των βακτηρίων. Το μη χρωμοσωμικό DNA δεν κωδικοποιεί απαραίτητα γονίδια για την επιβίωση των βακτηρίων. Ένα πλασμίδιο είναι ένας τύπος προκαρυωτικού μη χρωμοσωμικού DNA. Είναι μικρό, κυκλικό δίκλωνο DNA που παρέχει πρόσθετα γενετικά πλεονεκτήματα στα βακτήρια. Το τρανσποζόνιο είναι μια αλληλουχία DNA που μπορεί να μετακινηθεί σε νέες θέσεις μέσα στο γονιδίωμα. Είναι επίσης γνωστά ως κινητό γενετικό υλικό βακτηρίων. Η βασική διαφορά μεταξύ πλασμιδίου και τρανσποζονίου είναι ότι το πλασμίδιο είναι ένα μη χρωμοσωμικό DNA που αντιγράφεται ανεξάρτητα μέσα στο βακτήριο, ενώ το τρανσποζόνιο είναι ένα τμήμα του χρωμοσωμικού DNA που μετατοπίζεται στο γονιδίωμα των βακτηρίων και αλλάζει τη γενετική αλληλουχία του χρωμοσώματος.
Τι είναι ένα πλασμίδιο;
Το πλασμίδιο είναι ένα εξωχρωμοσωμικό DNA προκαρυωτών. Μπορεί να αναπαραχθεί ανεξάρτητα από το βακτηριακό χρωμόσωμα. Ένα βακτήριο μπορεί να έχει πολλά πλασμίδια μέσα. Τα πλασμίδια είναι κλειστά κυκλικά κομμάτια DNA και είναι μικρού μεγέθους. Το πλασμιδικό DNA φέρει μερικά γονίδια που δεν είναι απαραίτητα για την επιβίωση του βακτηρίου. Ωστόσο, αυτά τα γονίδια στα πλασμίδια παρέχουν πρόσθετα γενετικά πλεονεκτήματα στα βακτήρια, όπως αντοχή στα αντιβιοτικά, αντοχή σε ζιζανιοκτόνα, ανοχή σε βαρέα μέταλλα κ.λπ. Ειδικά πλασμίδια που ονομάζονται πλασμίδια παράγοντα F εμπλέκονται στη βακτηριακή σύζευξη, η οποία είναι μια σεξουαλική μέθοδος αναπαραγωγής.
Τα πλασμίδια χρησιμοποιούνται ως φορείς στην τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA και στην κλωνοποίηση γονιδίων. Τα πλασμίδια διαθέτουν ειδικά χαρακτηριστικά που τα καθιστούν κατάλληλα για χρήση ως ανασυνδυασμένοι φορείς στη γενετική μηχανική. Περιέχουν αρχή αντιγραφής, επιλέξιμα γονίδια δείκτες, δίκλωνη φύση, μικρό μέγεθος και πολλαπλές θέσεις κλωνοποίησης. Οι ερευνητές μπορούν να ανοίξουν εύκολα το DNA του πλασμιδίου και να εισάγουν τα επιθυμητά θραύσματα DNA ή γονίδια σε πλασμίδια για να δημιουργήσουν ανασυνδυασμένο DNA. Επιπλέον, ο μετασχηματισμός του ανασυνδυασμένου πλασμιδίου σε βακτήριο ξενιστή είναι ευκολότερος από τους άλλους φορείς.
Εικόνα 01: Πλασμίδια
Τι είναι ένα Transposon;
Ένα τρανσποζόνιο είναι ένα θραύσμα ή αλληλουχία DNA που μπορεί να μετατοπιστεί εντός του βακτηριακού γονιδιώματος. Είναι κινητές αλληλουχίες DNA. Μετακινούνται σε νέες θέσεις του γονιδιώματος. Αυτές οι κινήσεις κάνουν αλλαγές στην αλληλουχία του βακτηριακού γονιδιώματος, προκαλώντας σημαντικές αλλαγές στη γενετική πληροφορία. Είναι τα μεταφερόμενα γενετικά στοιχεία που είναι υπεύθυνα για τη δημιουργία νέων γενετικών αλληλουχιών στα βακτήρια. Τα τρανσποζόνια ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά από την Barbara McClintock τη δεκαετία του 1940 μέσω πειραμάτων που έγιναν με αραβόσιτο και τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ για το έργο της.
Τα τρανσποζόνια αναφέρονται μερικές φορές ως γονίδια που πηδούν επειδή αυτές οι αλληλουχίες άλματος μπορούν να εμποδίσουν τη μεταγραφή των γονιδίων και να αναδιατάξουν το γενετικό υλικό του βακτηρίου. Είναι επίσης υπεύθυνα για την κίνηση της αντοχής στα φάρμακα, των γονιδίων αντίστασης στα αντιβιοτικά μεταξύ των πλασμιδίων και των χρωμοσωμάτων.
Υπάρχουν δύο τύποι τρανσποζονίων με βάση τον μηχανισμό που χρησιμοποιούν για την κίνηση και την εισαγωγή. Είναι τρανσποζόνια κατηγορίας Ι (ρετροτρανσποζόνια) και τρανσποζόνια τάξης ΙΙ (τρανσποζόνια DNA). Τα μεταθετά τάξης Ι χρησιμοποιούν μηχανισμό «αντιγραφής και επικόλλησης» ενώ τα μεταθετά κατηγορίας ΙΙ χρησιμοποιούν «μηχανισμό αποκοπής και επικόλλησης».
Το τρανσποζόνιο μπορεί να μετακινηθεί από ένα πλασμίδιο σε χρωμόσωμα ή μεταξύ δύο πλασμιδίων. Λόγω αυτών των κινήσεων, τα γονίδια αναμειγνύονται μεταξύ των βακτηριακών ειδών. Ως εκ τούτου, τα τρανσποζόνια χρησιμοποιούνται ως φορείς στη γενετική μηχανική για την αφαίρεση και την ενσωμάτωση γενετικών αλληλουχιών σε οργανισμούς.
Εικόνα 02: Ένα τρανσποζόνιο βακτηριακού DNA
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Plasmid και Transposon;
Plasmid vs Transposon |
|
| Το πλασμίδιο είναι ένα μικρό κυκλικό δίκλωνο μη χρωμοσωμικό DNA βακτηρίων. | Το τρανσποζόνιο είναι ένα τμήμα του DNA που μπορεί να μετακινηθεί σε νέες θέσεις εντός του γονιδιώματος. |
| Αυτοαναδιπλασιασμό | |
| Τα πλασμίδια μπορούν να αντιγραφούν ανεξάρτητα από το χρωμοσωμικό DNA. | Τα μεταθετικά δεν μπορούν να αναπαραχθούν ανεξάρτητα. |
| Ειδικά Χαρακτηριστικά Κωδικοποιημένα | |
| Τα πλασμίδια παρέχουν πολλά χαρακτηριστικά, όπως αντοχή στα αντιβιοτικά και λοιμογόνο δύναμη. | Τα τρανσποζόνια δεν κωδικοποιούν ειδικά χαρακτηριστικά. |
| Χρήση ως διάνυσμα | |
| Τα πλασμίδια χρησιμοποιούνται ως φορείς στη γενετική μηχανική για την παραγωγή ανασυνδυασμένου DNA. | Τα τρανσποζόνια χρησιμοποιούνται επίσης ως φορείς στη γενετική μηχανική για μεταλλαξογένεση παρεμβολής. |
| Μεταλλάξεις και αλλαγές στην ακολουθία | |
| Τα πλασμίδια δεν μπορούν να προκαλέσουν σημαντικές μεταλλάξεις και να αλλάξουν την αλληλουχία και το μέγεθος του γονιδιώματος. | Η μετάθεση μπορεί να δημιουργήσει σημαντικές μεταλλάξεις και να αλλάξει την αλληλουχία και το μέγεθος του γονιδιώματος. |
Σύνοψη – Plasmid vs Transposon
Το πλασμίδιο είναι ένα εξωχρωμοσωμικό DNA που βρίσκεται συνήθως σε βακτήρια. Έχει την ικανότητα να αναδιπλασιάζεται ανεξάρτητα από το βακτηριακό χρωμοσωμικό DNA. Τα πλασμίδια περιέχουν γονίδια που προσθέτουν γενετικά πλεονεκτήματα στα βακτήρια. Ωστόσο, το πλασμιδικό DNA δεν είναι απαραίτητο για την επιβίωση των βακτηρίων. Τα τρανσποζόνια είναι κινητά γενετικά στοιχεία που μεταπηδούν από μια θέση σε μια νέα θέση μέσα στο γονιδίωμα. Είναι σε θέση να προκαλέσουν μεταλλάξεις και να αλλάξουν το μέγεθος και την αλληλουχία του γονιδιώματος. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ πλασμιδίου και τρανσποζονίου.
