Plasmids គឺ ... មុខងាររបស់ប្លាស៊្មីត

អត្ថបទនេះមានព័ត៌មានអំពីរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុលអាថ៌កំបាំងនិងស្មុគ្រស្មាញនៃកោសិកាផ្សេងៗជាញឹកញាប់បាក់តេរី - plasmids ។ នៅទីនេះអ្នកនឹងឃើញព័ត៌មានអំពីរចនាសម្ព័នគោលបំណងគោលបំណងនៃការថតចម្លងលក្ខណៈទូទៅនិងច្រើនទៀត។

ជាងគឺជាប្លាស៊្មីត

ប្លាស៊្មីតគឺជាម៉ូលេគុលឌីអិនអេដែលមានទំហំតូចហើយត្រូវបានគេបំបែកចេញពីក្រូម៉ូសូមកោសិកានៃប្រភេទហ្សែន។ មានសមត្ថភាពសម្រាប់ដំណើរការថតចម្លងក្រៅបណ្ដាញ។ ជាទូទៅប្លាស៊ុយត្រូវបានគេរកឃើញនៅក្នុងពពួកបាក់តេរី។ ខាងក្រៅវាជាម៉ូលេគុលដែលមានរង្វង់រង្វង់ពីរជាន់។ កម្រណាស់ណាស់ដែលប្លាស៊្មីតអាចរកឃើញនៅក្នុងសារពាង្គកាយនិងអេកូស្យូស។

តាមក្បួនប្លាស្ទិចនៃបាក់តេរីមានពត៌មានពន្ធុមានសមត្ថភាពបង្កើនភាពធន់ទ្រាំរបស់រាងកាយទៅនឹងកត្តាខាងក្រៅដែលជះឥទ្ធិពលអវិជ្ជមានដល់ស្ថានភាពរបស់សារពាង្គកាយដែលនៅក្នុងនោះ។ និយាយម្យ៉ាងទៀតប្លាស៊្មីតអាចកាត់បន្ថយប្រសិទ្ធភាពនៃថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិចដោយសារតែភាពធន់ទ្រាំនៃបាក់តេរីខ្លួនឯង។ ជារឿយៗមានដំណើរការនៃការបញ្ជូនប្លាស៊្មីតពីបាក់តេរីទៅបាក់តេរី។ ប្លាស៊្មីតគឺជាធាតុផ្សំនៃរចនាសម្ព័ន្ធដែលជាមធ្យោបាយនៃការបញ្ជូនព័ត៌មានហ្សែនប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពតាមរបៀបផ្ដេក។

D. Lederberg - ជីវវិទូម៉ូលេគុលដែលជាអ្នកវិទ្យាសាស្ដ្រកើតនៅសហរដ្ឋអាមេរិកបានណែនាំគំនិតនៃ plasmid ក្នុងឆ្នាំ 1952 ។

តម្លៃឌីផេរ៉ង់ស្យែលនិងភាពសម្បូរបែបរបស់វា

ប្លាស៊្មីតគឺជារចនាសម្ព័ន្ធដែលមានតម្លៃប្រែប្រួលច្រើនបំផុត។ ទម្រង់តូចបំផុតអាចមានប្រហែលពីរពាន់គូឬតិចជាងចំណែកឯប្លាស្ទិកដែលមានទ្រង់ទ្រាយធំបំផុតមានផ្ទុករាប់រយពាន់គូ។ ដោយដឹងថានេះអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកគូរបន្ទាត់រវាង megaplasmids និងក្រូម៉ូសូមខ្នាតតូចមួយ។ មានបាក់តេរីដែលអាចមានប្លាស៊្មីតនៃប្រភេទផ្សេងៗគ្នា។ ក្នុងករណីនេះបរិមាណហ្សែនសរុបរបស់វាអាចលើសពីទំហំនៃកោសិកា។

ចំនួនចម្លងនៃប្លាស៊្មីតក្នុងកោសិកាតែមួយអាចប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំង។ ឧទាហរណ៍ក្នុងកោសិកាមួយអាចមានតែប្តីប្រពន្ធមួយខណៈពេលមួយទៀតចំនួន plasmids ដែលមានប្រភេទដូចគ្នាមានដល់ 10 ឬរាប់រយ។ ចំនួននៃពួកគេគឺដោយសារតែធម្មជាតិចម្លង។

ប្លាស៊្មីតគឺជាធាតុផ្សំនៃរចនាសម្ព័ន្ធរបស់កោសិកាដែលមានសមត្ថភាពថតចំលងស្វ័យភាព។ នោះគឺពួកគេអាចថតចម្លងដោយឯករាជ្យដោយមិនត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយក្រូម៉ូសូម។ ទន្ទឹមនឹងនេះក្រូម៉ូសូមអាចគ្រប់គ្រងប្លាស៊្មីតដោយខ្លួនឯង។ ក្នុងករណីមានការត្រួតពិនិត្យយ៉ាងតឹងរឹងបរិមាណ Plasmid ដែលបានថតចម្លងគឺមានទំហំតូចប្រហែលពី 1-3 ។ Plasmids មានទំហំតូចជាងត្រូវបានគេទទួលរងនូវការត្រួតពិនិត្យប្រភេទដែលខ្សោយហើយអាចបង្កើតច្បាប់ចម្លងបន្ថែមទៀត។

ដំណើរការចម្លង

Plasmid បាក់តេរីអាចចម្លងតាមស្វ័យប្រវត្តិ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយដំណើរការនេះត្រូវបានទទួលរងនូវកំរិតខុសគ្នានៃការគ្រប់គ្រងក្រូម៉ូសូម។ នេះដោយសារកង្វះហ្សែនចាំបាច់។ នៅក្នុងទិដ្ឋភាពនេះអង់ហ្ស៊ីមកោសិកាត្រូវបានជាប់ទាក់ទងក្នុងការចម្លងនៃផ្លាសមីដ។

ជំហាននៃការថតចម្លងត្រូវបានបែងចែកជាដំណាក់កាលនៃការចាប់ផ្តើមការពន្លូតនិងការបញ្ចប់។ DNA polymerase នឹងចាប់ផ្តើមថតចម្លងតែបន្ទាប់ពីការបឋមជាមួយ primer ។ ដំបូងខ្សែច្រវ៉ាក់បើកហើយការបឋម RNA កើតឡើងហើយច្រវ៉ាក់មួយត្រូវបានបំបែកមួយបន្ទាប់ពីអ័ក្សផ្សេងទៀតនិងទី 3 'OH សេរីត្រូវបានបង្កើតឡើង។

ភាគច្រើនជាញឹកញាប់ជំហានផ្តួចផ្តើមកើតឡើងនៅក្រោមសកម្មភាពនៃសារធាតុប្រូតេអ៊ីនប្រូតេអ៊ីនដែលបានបញ្ចូលដោយផ្លាសមីដ។ ជួនកាលប្រូតេអ៊ីនដូចគ្នាទាំងនេះអាចចូលទៅក្នុងដំណើរការដំបូង។

ភាពជំពាក់បារីកើតមានឡើងដោយមានជំនួយពីហ្សេណូហ្សីមនៃអេឌីឌីប៉ូលីមឺរទីស III (ជួនកាលខ្ញុំ) និងប្រូតេអ៊ីនកោសិកាមួយចំនួនដែលមានប្រូតូកូល។

ការបញ្ចប់នៃការថតចម្លងអាចចាប់ផ្តើមបានតែក្រោមលក្ខខណ្ឌមួយចំនួន។

គោលការណ៍នៃការត្រួតពិនិត្យការចម្លង

ការត្រួតពិនិត្យយន្ដការចម្លងត្រូវបានអនុវត្តនៅដំណាក់កាលនៃការចាប់ផ្តើមចម្លង។ នេះអនុញ្ញាតឱ្យអ្នករក្សាចំនួនប្លាស៊្មីតក្នុងបរិមាណដ៏តឹងរឹងមួយ។ ម៉ូលេគុលដែលអាចអនុវត្តវារួមមាន:

1. RNA មានបន្ទាត់រាងប៉ូលផ្ទុយគ្នា។
2. លំដាប់អេឌីអេន (អ៊ីរ៉េន) ។
3. RNA មានប៉ូឡូញផ្ទុយនិងប្រូតេអ៊ីន។

យន្ដការទាំងនេះបណ្តាលឱ្យមានភាពញឹកញាប់នៃវដ្តនៃការបង្កើតឡើងវិញនូវ plasmid នៅក្នុងកោសិកាពួកគេក៏កត់ត្រាគម្លាតណាមួយពីកម្រិតប្រេកង់។

ប្រភេទយន្តការថតចម្លង

មានយន្តការនៃការចំលង plasmid ចំនួនបី:

1. យន្តការត តាមានការបែងចែកចង្វាក់ឪពុកម្តាយ 2 សំយោគអុីន ARN នៅលើចង្កោមនីមួយៗការចាប់ផ្តើមថតចម្លងដោយសារតែការរីកលូតលាស់នៃប្រភេទ covalent នៃ rRNA លើច្រវាក់ទាំងពីរនិងការសំយោគនៃខ្សែចង្វាក់ឌីអិនអេដែលត្រូវគ្នានៅលើចង្កោមមេ។ បើទោះបីជាការពិតដែលថាដំណើរការសំយោគកើតឡើងក្នុងពេលដំណាលគ្នាមួយនៃខ្សែសង្វាក់នេះគឺជាមេដឹកនាំនិងមួយទៀតគឺនៅពីក្រោយ។
2. ការផ្លាស់ប្តូរនៃខ្សែសង្វាក់ - ការផ្លាស់ទីលំនៅនៃ DNA ដែលបានសំយោគដោយចង្វាក់ DNA មួយដោយឪពុកម្តាយម្នាក់។ ជាលទ្ធផលនៃយន្តការមួយនេះឌីអេនអេដែលមានរាងជារង្វង់តែមួយនិងឌីអេនអេពីរខ្សែដែលត្រូវបានបង្កើតឡើង។ DNA ពីខ្សែសង្វាក់មួយនឹងត្រូវបានស្ដារឡើងវិញនៅពេលក្រោយ។
3. យន្តការចម្លងរោនរមូរ គឺជាការដាច់នៃ DNA តែមួយខ្សែដោយប្រើប្រាស់ Rep Rep ។ ជាលទ្ធផលក្រុម 3'-OH ត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលនឹងដើរតួជា primer ។ យន្តការនេះដំណើរការតាមរយៈប្រូតេអ៊ីនជាច្រើននៃកោសិកានាវាដូចជាឧទាហរណ៏អេឡិចត្រូស។

វិធីសាស្រ្តនៃការបញ្ជូន

Plasmids បញ្ចូលកោសិកាដោយប្រើផ្លូវមួយក្នុងចំណោមពីរ។ វិធីទី 1 គឺបង្កើតទំនាក់ទំនងរវាងក្រឡាទូរស័ព្ទនិងកោសិកាមួយដែលមិនមានប្លាស៊្មីតដែលជាលទ្ធផលនៃដំណើរការផ្សំគ្នា។ មាន plasmids ផ្សំនៅក្នុងបាក់តេរី Gram-positive និង Gram-negative ។ វិធីសាស្រ្តទីមួយក៏រួមបញ្ចូលការបញ្ជូននៅពេលនៃការបញ្ជូនឬការផ្លាស់ប្តូរ។ វិធីទីពីរត្រូវបានអនុវត្តដោយសិប្បនិម្មិតដោយការណែនាំប្លាស៊្មីតទៅក្នុងកោសិកាខណៈពេលដែលសារពាង្គកាយត្រូវតែទ្រទ្រង់នូវហ្សែននៃហ្សែនរបស់កោសិកានាវាដែលទទួលបាននូវសមត្ថភាពរបស់កោសិកា។

បានអនុវត្តមុខងារ

តួនាទីនៃប្លាស៊្មីតជាក្បួនគឺដើម្បីផ្តល់លក្ខណៈសម្បត្តិជាក់លាក់ដល់កោសិកានាវា។ ពួកវាខ្លះមិនអាចប៉ះពាល់ដល់ចរិតលក្ខណៈរបស់ម៉ាស៊ីនរបស់ពួកគេទេខណៈពេលដែលអ្នកផ្សេងទៀតអាចបណ្តាលឱ្យក្រុមហ៊ុនអាកាសចរណ៍បង្ហាញលក្ខណៈដែលផ្តល់ឱ្យគាត់នូវឧត្តមភាពជាងកោសិកាស្រដៀងគ្នាផ្សេងទៀត។ ឧត្តមភាពនេះនឹងជួយកោសិកាម៉ាស៊ីនឱ្យកាន់តែប្រសើរឡើងនូវបទពិសោធន៍នៃបរិស្ថានដែលមានគ្រោះថ្នាក់នៃបរិស្ថានដែលវារស់នៅ។ ក្នុងករណីដែលគ្មានប្លាសមីនបែបនេះកោសិកាលូតលាស់មិនសូវលូតលាស់ឬលូតលាស់ឬស្លាប់ទាំងស្រុង។

Plasmids គឺជាកោសិកាផ្សំពហុមុខងារមួយ។ ពួកគេបានបំពេញមុខងារជាច្រើន:

1. ការដឹកជញ្ជូនព័ត៌មានពន្ធុក្នុងកំឡុងពេលនៃការផ្សំគ្នា។ នេះត្រូវបានធ្វើឡើងដោយ F-plasmids ជាធម្មតា។
2. Plasmids បាក់តេរីផ្សំសំយោគប្រូតេអ៊ីនដែលអាចនាំឱ្យមានការស្លាប់នៃបាក់តេរីផ្សេងទៀត។ នេះត្រូវបានធ្វើឡើងជាចម្បងដោយពពួក plasmids ។
3. Hly-plasmid ត្រូវបានចូលរួមក្នុងការសំយោគអេម៉ូក្លីស៊ីន។
4. ពង្រឹងភាពធន់ទ្រាំទៅនឹងលោហធាតុធ្ងន់។
5. R-plasmid - បង្កើនភាពធន់នឹងភ្នាក់ងារអង់ទីប៊ីយ៉ូទិក។
6. Ent-plasmid - អនុញ្ញាតឱ្យសំយោគអ៊ីដ្រូតូស៊ីន។
7. មួយចំនួននៃពួកគេបង្កើនកម្រិតនៃភាពធន់ទ្រាំទៅនឹងកាំរស្មីអ៊ុលត្រាវីយូឡេ។
8. Plasmids នៃ antigens អាណានិគមអនុញ្ញាតឱ្យ adhesion បាក់តេរីដើម្បីហុចនៅលើផ្ទៃកោសិកានៅក្នុងរាងកាយរបស់សត្វ។
9. អ្នកតំណាងខ្លះរបស់ពួកគេគឺទទួលខុសត្រូវក្នុងការកាត់ច្រវ៉ាក់ឌីអិនអេគឺសម្រាប់ការរឹតត្បិតក៏ដូចជាការកែប្រែ។
10. plasmids CAM បណ្តាលអោយកាប់ឆ្អឹង camphor, plasmids XYL cleab xylene, និង plasmids SAL - salicylate ។

ប្រភេទសត្វដែលបានសិក្សាច្រើនបំផុត

អ្នកដែលបានសិក្សាយ៉ាងល្អបំផុតបានសិក្សាពីលក្ខណៈរបស់ Plasmids F, R និង Col ។

Plasmid-F គឺជា Plasmid ផ្សំដែលគេស្គាល់ច្រើនបំផុត។ វាតំណាងឱ្យការប្រមូលផ្ដុំនៃគ្រឹះមួយរយពាន់ប្រភេទ។ វាមានចំនុចផ្ទាល់របស់វាពីប្រភពចំលងនិងចំនុចនៃការឈប់។ ដូច Plasmid ប្រភេទផ្សំដទៃទៀតវាទាក់ទងនឹងការអ៊ិនកូដប្រូតេអ៊ីនដែលអាចទប់ស្កាត់ដំណើរការនៃការភ្ជាប់ភ្នាក់ងារបាក់តេរីដែលនៅសល់ទៅជញ្ជាំងនៃកោសិកាជាក់លាក់។

ក្រៅពីព័ត៌មានស្ដង់ដារវាមានត្រូនិង trb loci ដែលរៀបចំ operon រួមមួយដែលមានមេត្រីត្រចំនួនសាមសិបបួនពាន់គូ។ ហ្សែននៅក្នុងអវតារនេះគឺទទួលខុសត្រូវចំពោះភាពខុសគ្នានៃទិដ្ឋភាពនៃការផ្សំគ្នា។

R-plasmid (កត្តា) - គឺជាម៉ូលេគុលឌីអិនអេមួយហើយមានរាងជារង្វង់។ ADN Plasmid DNA មានព័ត៌មានដែលទទួលខុសត្រូវចំពោះវគ្គសិក្សានិងការអនុវត្តដំណើរការនៃការថតចម្លងនិងការផ្ទេរលក្ខណៈសម្បត្តិនៃការតស៊ូនៅក្នុងក្រឡាអ្នកទទួល។ ពួកគេក៏កំណត់កម្រិតនៃភាពធន់ទ្រាំនៃកោសិកាទៅនឹងថ្នាំអង់ទីប៊ីយោទិចមួយចំនួនផងដែរ។ មួយចំនួននៃ plasmids R គឺ conjugation ។ ការផ្លាស់ប្តូរកត្តា R កើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការបែងចែកនិងការបែងចែកកោសិកាស្ដង់ដារ។ ពួកគេអាចត្រូវបានបញ្ជូនរវាងប្រភេទផ្សេងគ្នាឬសូម្បីតែក្រុមគ្រួសារ។

វាគឺជាទម្រង់នៃប្លាស៊្មីតដែលជារឿយៗបណ្តាលឱ្យមានបញ្ហាក្នុងការព្យាបាលជំងឺនៃធម្មជាតិបាក់តេរីដោយប្រើភ្នាក់ងារអង់ទីប៊ីយ៉ូទិចដែលគេស្គាល់បច្ចុប្បន្ន។

Plasmids Col គឺទទួលខុសត្រូវចំពោះការសំយោគកូលីទីនដែលជាប្រូតេអ៊ីនពិសេសដែលអាចទប់ស្កាត់ការអភិវឌ្ឍនិងការផលិតនៃបាក់តេរីទាំងអស់លើកលែងតែក្រុមហ៊ុនដឹកជញ្ជូន។

ការបែងចែកលក្ខណៈ

ប្រព័ន្ធបែងចែកទាំងស្រុងត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយយោងទៅតាមលក្ខណសម្បត្តិជាក់លាក់នៃផ្លាសមីដ:

1. វិធីសាស្រ្តនៃការថតចម្លងនិងយន្តការនៃលំហូរ។
2. វត្តមាននៃរង្វង់ទូទៅនៃនាវា។
3. លក្ខណៈពិសេសនៃច្បាប់ចម្លង។
4. លក្ខណៈកំពូលនៃប្លាស៊្មីត។
5. ភាពឆបគ្នា។
6. Plasmid មិនមាន / conjugate ។
7. វត្តមាននៃហ្សែនសម្គាល់នៅលើផ្លាសមីដ។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយវិធីសាស្រ្តណាមួយនៃការបែងចែករបស់ពួកគេមានចំណុចនៃការបង្កើតការថតចម្លង។

វាលនៃការប្រើ plasmid

មុខងារនៃប្លាស៊ុយដែលត្រូវបានប្រើដោយមនុស្សគឺដើម្បីបង្កើតច្បាប់ចម្លងក្លូននៃឌីអិនអេ។ plasmid ខ្លួនវាដើរតួជាវ៉ិចទ័រ។ លទ្ធភាពនៃការចម្លងនៃប្លាស៊្មីតអនុញ្ញាតឱ្យបង្កើតឡើងវិញនូវ DNA ដែល recombinant នៅក្នុងកោសិកានាវា។ ពួកគេបានរកឃើញការប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងវិស្វកម្មពន្ធុ។ នៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រវិទ្យាសាស្ត្រប្លាស៊្មីតនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយសិប្បនិម្មិតសម្រាប់ការផ្ទេរពត៌មាននៃប្រភេទសេនេទិចឬការភ័ន្តច្រឡំជាមួយសម្ភារៈពន្ធុ។

គំនិតនៃសមាសធាតុកោសិកាទាំងនេះត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងឧស្សាហកម្មល្បែង ("Bioshok") ។ ប្លាស៊្មីតអនុវត្តមុខងារនៃសារធាតុពិសេសដែលមានសមត្ថភាពក្នុងការផ្តល់លក្ខណៈពិសេសប្លែកៗដល់រាងកាយ។ វាជាការសំខាន់ណាស់ដែលត្រូវដឹងថាប្លាស្ទីតល្បែងមានស្ទើរតែគ្មានអ្វីដែលដូចគ្នាជាមួយនឹងប្លាស៊្មីតពិតប្រាកដ។ នៅក្នុងល្បែងដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងប្រភេទកាមេរ៉ាដែលមានធាតុផ្សំនៃ RPG ដែលហៅថា Bioshock, plasmids គឺជាការកែប្រែហ្សែននៃលក្ខណៈសម្បត្តិជាក់លាក់នៃរាងកាយ, ការផ្លាស់ប្តូររបស់ពួកគេនិងវិធីដែលពួកគេផ្តល់នូវសមត្ថភាពអស្ចារ្យ។