תוֹכֶן
פלסמיד הוא חתיכת DNA קטנה ומעגלית שנמצאת בחיידקים. פלסמידים הפכו לכלים שימושיים בתחום הביוטכנולוגיה, מה שמאפשר למדענים לשלב DNA מ- אורגניזמים שונים לחלק DNA רציף. פלסמידים משכפלים בעצמם במהלך חלוקת תאים והם יציבים לאורך תקופות ארוכות, כלומר הם כלי נהדר לאחסון גנים בודדים כמו ספרים בספריה. פלסמידים יכולים להכיל את הסוגים הבאים של גנים: גנים עמידים לאנטיביוטיקה, טרנסגנים וגנים כתבים. סוגים אלה של גנים פלסמידיים עשויים להופיע באופן טבעי או להיות מהונדסים על ידי מדענים.
גנים להתנגדות אנטיביוטית
פלסמידים הם גורם אחד שגורם לחיידקים להיות עמידים לאנטיביוטיקה. פלסמידים מכילים גנים עמידים לאנטיביוטיקה, המייצרים חלבונים המגנים על החיידקים מפני תרופות מזיקות. גנים עמידים לאנטיביוטיקה יכולים לעבוד בכמה דרכים. האחת היא על ידי שאיבת האנטיביוטיקה מהחיידק, כך שהאנטיביוטיקה לא יכולה לקשור את חלבון המטרה שלו בתא. דבר נוסף הוא על ידי השפלת האנטיביוטיקה לחתיכות קטנות. ואחרת היא לשנות כימית את האנטיביוטיקה כך שהיא לא תפעל יותר עם חלבון היעד שלה. גנים עמידים לאנטיביוטיקה נקראים גם סמנים ניתנים לבחירה בפלסמידים, מכיוון שהם מאפשרים לבחור בחיידקים שיש להם עמידות במבחנה לאחר טיפול באנטיביוטיקה.
טרנסגנים
בביוטכנולוגיה נעשה שימוש נרחב בפלזמידים לבידוד גן מחיה או מצמח ואז למקם אותו בחיידקים, מה שמקל על שינוי וחקר גן זה. קטע של DNA שנכרת אנזימטית מהאורגניזם ומכניס פלסמיד חיידקי נקרא טרנסגן. השילוב של הטרנסגן והפלסמיד נקרא DNA רקומביננטי, מכיוון שהוא DNA משני מינים שונים המתמזגים זה בזה.
הכתב הגנים
חיידקים יכולים לפעמים לבעוט פלסמיד, ולכן מדענים המשתמשים בפלסמידים לייצור DNA רקומביננטי לרוב רוצים לכלול בפלסמיד גן המאפשר להם לזהות חזותית באיזו מושבה חיידקית יש חיידקים המכילים פלסמיד זה. כדי להמחיש בקלות מושבות חיוביות - כאלו שיש לה DNA רקומביננטי - מדענים כוללים גנים של כתב בפלסמיד. גן כתב נפוץ הוא חלבון פלואורסצנטי ירוק (GFP), הזוהר בירוק תחת אור אולטרה סגול. גן כתבים נפוץ נוסף הוא lacZ, שמקודד לאנזים המכונה בטא-גלקטוזידאז (בטא-גל).בטא-גל מפרק את לקטוז הסוכר. זה גם מפרק כימיקל חסר צבע הנקרא X-gal לסוכר ולמולקולה כחולה. כך מושבות חיידקים שיש בהן כתב בטא-גל יופיעו כחולות.
פ-פקטור
לחיידקים דרכים להעביר מידע גנטי אחד לשני. חיידק אחד יכול לחלוק את הפלסמידות שלו עם חיידק אחר דרך מה שנקרא התכווצות. צמידות הוא היווצרות צינור דקיק - הנקרא פילוס המין - המחבר חיידק אחד למשנהו. החיידק שמאריך את פילוס המין מעתיק פלסמיד ומעביר את העותק דרך הצינור אל החיידק האחר. הפלסמיד המאפשר את הצטרפות נקרא F-factor, או גורם הפוריות. ניתן להכניס DNA רקומביננטי לפקטור ה- F, שמעביר את ה- DNA הזר בין חיידקים.