Um plasmídeo é uma pequena molécula circular de DNA que ocorre naturalmente nas bactérias. Como se replicam de forma independente durante a divisão celular e permanecem estáveis ​​durante longos períodos, os plasmídeos servem como vetores confiáveis ​​para armazenar genes individuais – de forma semelhante aos livros de uma biblioteca. Eles podem carregar uma variedade de genes funcionais, incluindo genes de resistência a antibióticos, transgenes e genes repórteres. Esses genes podem surgir naturalmente ou ser projetados por cientistas para pesquisas e aplicações industriais.

Genes de resistência a antibióticos

Os plasmídeos são um dos principais impulsionadores da resistência bacteriana aos antibióticos. Os genes de resistência codificam proteínas que protegem a célula hospedeira por mecanismos como o bombeamento ativo de antibióticos, sua degradação enzimática ou a modificação química do medicamento para que ele não se ligue mais ao seu alvo. Em laboratório, estes genes actuam como marcadores seleccionáveis:apenas as bactérias que incorporaram o plasmídeo sobrevivem ao tratamento com antibióticos, permitindo aos investigadores isolar colónias transformadas com sucesso.

Transgenes

Na engenharia genética, os plasmídeos são usados para clonar e expressar genes de diversos organismos. Um fragmento de DNA excisado de um animal ou planta e inserido em um plasmídeo bacteriano é denominado transgene. O DNA recombinante resultante – compreendendo sequências de duas espécies distintas – permite o estudo controlado e a manipulação do gene de interesse em um hospedeiro bacteriano.

Genes Repórteres

Para confirmar visualmente a presença de DNA transportado por plasmídeo, os plasmídeos geralmente incluem genes repórteres. A proteína fluorescente verde (GFP) apresenta fluorescência verde sob iluminação ultravioleta, enquanto o gene lacZ codifica a β-galactosidase, que cliva o substrato incolor X-gal em um produto azul. As colónias que abrigam o gene repórter aparecem assim em azul, proporcionando um método de rastreio rápido.

Fator F e conjugação

A conjugação permite que as bactérias transfiram plasmídeos diretamente umas para as outras por meio de um pilus sexual – uma estrutura tubular estreita que conecta duas células. O plasmídeo responsável por possibilitar esse processo é o fator F, ou fator de fertilidade. Ao inserir ADN recombinante num plasmídeo de factor F, os cientistas podem transportar genes estranhos entre estirpes bacterianas, facilitando os estudos genéticos e a produção biotecnológica.