Cos'è un plasmide ricombinante?

Un plasmide è un pezzo circolare di DNA che si trova in molti batteri.La caratteristica più notevole dei plasmidi è che si replicano indipendentemente dal DNA principale dell'ospite.Spesso un plasmide viene utilizzato nella tecnologia di clonazione ricombinante per clonare i geni appena isolati.È anche molto comune utilizzare un plasmide ricombinante per esprimere grandi quantità di un gene noto per ottenere l'RNA o la proteina da esso.Tale espressione genica ricombinante è stata indispensabile per l'industria biotecnologica. I plasmidi ricombinanti sono stati inizialmente sviluppati nel ratto di laboratorio del mondo batterico,

Escherichia coli

.Molti altri tipi di batteri possono ospitare tali plasmidi.Questi bit di DNA autoreplicante possono trasferire naturalmente tra diversi tipi di batteri.Nonostante ciò, a volte era difficile introdurre i plasmidi ricombinanti in altri tipi di batteri. La procedura primaria per l'introduzione del DNA in altre cellule è nota come trasformazione, in cui i batteri sono trattati con sostanze chimiche che li rendono più probabilità di assumere il DNA estraneo.Un'altra tecnica prevede lo scioccante dei batteri con una corrente elettrica.Questo è noto come elettroporazione.

Le ragioni per la creazione di un plasmide ricombinante variano.Spesso quando il DNA viene isolato per la prima volta da un particolare tessuto o organismo, viene trasformato in plasmidi per creare una libreria.Quindi il DNA può essere estratto da singole colonie.Successivamente, possono essere sottoposti a screening mediante sequenziamento del DNA per determinare quali tipi di geni sono presenti, se le sequenze sono presenti in un database.A volte vengono clonati geni con funzioni sconosciute.

In altri casi, il prodotto genico è ben noto, ma i ricercatori desiderano esprimerne grandi quantità per ulteriori studi.Il gene può essere clonato in plasmidi ricombinanti che sono vettori di sovraespressione.Sono progettati appositamente per produrre grandi quantità di RNA o proteina.Ciò è stato particolarmente prezioso per le proteine umane ricombinanti, che in precedenza erano spesso disponibili solo da cadaveri, rendendo molto difficile studiare la funzione di un particolare gene.

Sono coinvolti diversi fattori nella costruzione di un plasmide che può essere usato nella clonazione molecolare.Il plasmide deve avere un marcatore selezionabile.Ciò consente di selezionare una cella con il gene.Normalmente, la popolazione di cellule prive del gene con il marcatore supera notevolmente la quantità di cellule che lo portano.Generalmente un plasmide ricombinante ha resistenza a un antibiotico o può crescere in assenza di un particolare aminoacido.

Un tale plasmide ha bisogno di un'origine di replicazione in modo che possa iniziare a sintetizzare il suo DNA ricombinante.Inoltre, un plasmide ricombinante richiede una serie di sequenze speciali per consentire un enzima di restrizione per scindere il DNA per consentire l'inserimento di un gene nel vettore di clonazione.Esistono un gran numero di enzimi di restrizione che sono altamente specializzati per sequenze di DNA specifiche che devono essere presenti in cui il gene inizia e termina.

I ceppi tradizionali di batteri sono stati usati per la clonazione del DNA per decenni.Inoltre, ci sono nuovi kit che utilizzano ceppi batterici appositamente costruiti per facilitare la sovraespressione del prodotto genico.Combinano la tecnologia per la clonazione di un gene con un metodo che consente una facile purificazione della proteina espressa dal gene una volta che è stata clonata nel plasmide ricombinante.