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플라스미드는 박테리아에서 발견되는 작은 원형 DNA 조각입니다. 플라스미드는 생명 공학에 유용한 도구가되어 과학자들이 다른 유기체의 DNA를 연속적인 DNA 조각으로 결합 할 수있게 해줍니다. 플라스미드는 세포 분열 중에 스스로 복제되며 장기간에 걸쳐 안정적이므로 라이브러리에 서적과 같은 개별 유전자를 저장하는 데 매우 유용합니다. 플라스미드는 항생제 내성 유전자, 트랜스 진 및 리포터 유전자와 같은 유형의 유전자를 함유 할 수있다. 이러한 유형의 플라스미드 유전자는 자연적으로 발생하거나 과학자에 의해 조작 될 수 있습니다.
항생제 내성 유전자
플라스미드는 박테리아가 항생제에 내성이되는 원인 중 하나입니다. 플라스미드에는 항생제 내성 유전자가 포함되어있어 유해한 약물로부터 박테리아를 보호하는 단백질을 생성합니다. 항생제 내성 유전자는 여러 가지 방식으로 작동 할 수 있습니다. 하나는 항생제를 박테리아 밖으로 펌핑하여 항생제가 세포 내에서 표적 단백질에 결합 할 수 없도록하는 것입니다. 다른 하나는 항생제를 작은 조각으로 분해하는 것입니다. 그리고 다른 하나는 항생제를 화학적으로 바꾸어 더 이상 목표 단백질과 상호 작용하지 않는 것입니다. 항생제 내성 유전자는 또한 항생제로 처리 한 후 시험관에서 내성을 갖는 박테리아가 선택 될 수 있도록하기 때문에 플라스미드에서 선택 가능한 마커로 지칭된다.
트랜스 진
생명 공학에서 플라스미드는 동물이나 식물에서 유전자를 분리 한 다음 박테리아에 넣어 유전자를 쉽게 수정하고 연구 할 수 있도록 널리 사용됩니다. 유기체로부터 효소 적으로 절단되어 박테리아 플라스미드에 위치하는 DNA 분절을 트랜스 진 (transgene)이라고합니다. 전이 유전자와 플라스미드의 조합은 재조합 DNA라고하며, 이는 서로 융합 된 두 개의 다른 종의 DNA이기 때문입니다.
리포터 유전자
박테리아는 때때로 플라스미드를 쫓아 낼 수 있으므로, 플라스미드를 사용하여 재조합 DNA를 만드는 과학자들은 플라스미드에 플라스미드를 포함하는 박테리아가있는 박테리아 식민지를 시각적으로 확인할 수있는 유전자를 플라스미드에 포함시키기를 원합니다. 재조합 DNA가있는 양성 콜로니를 쉽게 시각화하기 위해 과학자들은 플라스미드에 리포터 유전자를 포함시킵니다. 일반적인 리포터 유전자는 녹색 형광 단백질 (GFP)이며 자외선 아래에서 녹색으로 빛납니다. 또 다른 일반적인 리포터 유전자는 lacZ이며, 이는 베타-갈 락토시다 아제 (beta-gal)라는 효소를 코딩합니다.베타 갈은 설탕 유당을 분해합니다. 또한 X-gal이라는 무색 화학 물질을 설탕과 파란색 분자로 분해합니다. 따라서 베타-갈 리포터가있는 박테리아 콜로니는 파란색으로 나타납니다.
F- 인수
박테리아는 유전자 정보를 서로에게 전달하는 방법을 가지고 있습니다. 하나의 박테리아는 컨쥬 게이션을 통해 플라스미드를 다른 박테리아와 공유 할 수 있습니다. 컨쥬 게이션 (conjugation)은 한 박테리아를 다른 박테리아와 연결하는 얇은 성 튜브 (성 필러 스)의 형성입니다. 성충을 확장시키는 박테리아는 플라스미드를 복사하고 그 복사본을 튜브를 통해 다른 박테리아로 전달합니다. 컨쥬 게이션을 가능하게하는 플라스미드를 F- 인자 또는 불임 인자라고합니다. 재조합 DNA는 F- 인자에 삽입 될 수 있으며, 이는 박테리아 사이에서 외래 DNA를 셔틀시킨다.