Existem muitas diferenças intrigantes entre bactérias e outros tipos de células. Entre estes está a presença de plasmídeos em bactérias. Esses pequenos laços de DNA semelhantes a elásticos são separados dos cromossomos bacterianos. Até onde se sabe, os plasmídeos são encontrados apenas em bactérias e não em outras formas de vida. E eles desempenham um papel importante na biotecnologia moderna.
Cromossomos bacterianos
Embora existam exceções, a maioria das bactérias possui um único cromossomo circular. A maior parte do material genético de uma bactéria está contida nesse cromossomo, que só é replicado ou copiado quando a célula se divide. No entanto, a bactéria também pode ter um ou mais plasmídeos. Alguns plasmídeos se replicam apenas quando a célula se divide e outros são copiados em outros momentos. Pode haver mais de uma cópia do mesmo plasmídeo em uma célula, especialmente se o plasmídeo se replicar independentemente da divisão celular. Como a replicação do DNA requer energia, um número maior de plasmídeos consumirá mais energia quando a célula se dividir. Se esses plasmídeos conferem um benefício como a resistência aos antibióticos, no entanto, eles podem mais do que compensar essa carga em termos das vantagens que proporcionam.
As diferenças mais importantes entre o DNA nos cromossomos e nos plasmídeos estão em onde o material genético é replicado e quão móvel é. Os genes em um plasmídeo podem ser transferidos entre bactérias com muito mais facilidade do que o DNA cromossômico.
Conjugação
Outra diferença interessante entre o plasmídeo e o DNA cromossômico nas bactérias é um processo chamado conjugação. Esse processo transfere plasmídeos entre bactérias, às vezes entre diferentes espécies de bactérias que estão apenas relacionadas à distância. O plasmídeo transferido pode permanecer distinto e separado do cromossomo bacteriano ou tornar-se parte dele. A transferência de plasmídeo tem sido importante no aumento da resistência a antibióticos. Os genes que conferem resistência a antibióticos são freqüentemente encontrados nos plasmídeos e parecem ter sido transferidos de uma espécie ou população bacteriana para outra.
Outras diferenças
Em geral, os cromossomos bacterianos geralmente têm uma densidade de codificação mais alta. Isso significa que uma proporção maior do cromossomo está ativa e fornece instruções para a produção de proteínas. Alguns plasmídeos podem carregar apenas alguns genes, o que significa que são muito menores que o cromossomo e têm apenas um número muito limitado de funções.
Os cromossomos geralmente carregam genes principais, envolvidos no metabolismo essencial para a sobrevivência e crescimento da bactéria. Os plasmídeos, por outro lado, tendem a ter "extras" funcionais úteis. Esses benefícios funcionais incluem resistência a antibióticos, desintoxicação de substâncias nocivas ou, no caso de bactérias causadoras de doenças, a capacidade de invadir um hospedeiro.
Significado
Os plasmídeos tornaram-se ferramentas extremamente importantes na biotecnologia moderna. Os biólogos moleculares costumam usar plasmídeos para introduzir genes nas bactérias. Primeiro, eles usam enzimas para transformar o plasmídeo em forma de loop em uma forma linear. Em seguida, eles dividem os genes desejados no plasmídeo e usam outras enzimas para restaurar a forma de anel do plasmídeo. Finalmente, eles incubam a bactéria sob condições que forçam a bactéria a incorporar alguns dos plasmídeos. Essas técnicas de engenharia genética são muito úteis para produzir proteínas importantes, como insulina e hormônio de crescimento humano, que são usadas na medicina moderna.
