استخدامات البلازميد
يتم استخدام البلازميدات في الهندسة الوراثية لتضخيم أو إنتاج نسخ عديدة من جينات معينة. ويتم استخدامها في تقنيات مختلفة وأبحاث الهندسة الوراثية والعلاج الجيني عن طريق نقل الجينات إلى الخلايا البكتيرية أو إلى خلايا الكائنات الحية، كالنباتات أو الحيوانات وغيرها، وذلك لتحسين مقاومتها للأمراض ومعدلات النمو.
طور العلماء العديد من الاستخدامات للبلازميدات وبرامج لتسجيل تسلسل الحمض النووي للبلازميدات ليمكنهم من استخدامها في العديد من التقنيات المختلفة، فمن الممكن تحقيق الإنتاج الاصطناعي الكبير والفعال من حيث التكلفة للمضادات الحيوية، وذلك عن طريق دمج ناقل التعبير لهذا المضاد الحيوي في الخلايا الميكروبية بآليات وطرق معينة.
تستخدم أيضا لإدارة العلاج الجيني وهي تقنية تستخدم لتعديل وتصحيح الجينات المسؤولة عن تطور المرض، ويمكن استخدامها لتكرار البروتينات، مثل البروتين الذي يستخدم لإنتاج الأنسولين بكميات كبيرة.
استخدام البلازميد في التكنولوجيا الحيوية
تعتبر البلازميدات مهمة في تطوير التكنولوجيا الحيوية الجزيئية، فهي تعمل كوسيلة توصيل أو نواقل لإدخال الحمض النووي الغريب في بكتيريا معينة. تم البدء باستخدام البلازميدات لتوصيل DNA في السبعينات عندما تم استخدام آلية القطع والصق للحمض النووي من كائنات أخرى لأول مرة في مواقع محددة داخل DNA البلازميد. وبعد ما تم تعديلها أعيد إدخالها في البكتيريا.
تعد البلازميدات نواقل لتوصيل الحمض النووي ومن الأسباب الأساسية التي جعلت منها ناقل جيد أنه يمكن للعلماء إجبار البكتيريا على الاحتفاظ بها، كونها تحتوي على جينات مقاومة للمضادات الحيوية، فبمجرد معالجة البكتيريا بالبلازميد يقوم العلماء بزراعتها في وسط يحتوي على مضاد حيوي، فتبقى الخلايا التي تمت معالجتها بالبلازميد على قيد الحياة وتنمو وتتكاثر، بينما الخلايا البكتيرية الأخرى ستقتل بالمضادات الحيوية.
من الممكن نسخ البلازميدات مرات عديدة، وفي كل مرة يتم نسخ ناقل البلازميد والحمض النووي الذي يحتويه. يعتبر الحمض النووي الدائري الأفضل لدمج تسلسلات الحمض النووي الإضافية؛ وهذا لأنه من الممكن أن يتم قطعه وفتحه دون أن ينهار، ثم يعود كما كان بمجرد دمج حمض نووي جديد.
مفهوم البلازميد
تكون البلازميدات عبارة عن قطع دائرية صغيرة من الحمض النووي وتتكاثر بشكل مستقل عن الحمض النووي الصبغي للمضيف. تتواجد بشكل أساسي في البكتيريا، وكما توجد أيضًا بشكل طبيعي في الكائنات الحية بدائية النواة وحقيقة النواة كالخميرة والنباتات.
توفر البلازميدات العديد من الفوائد الوظيفية للمضيف مثل مقاومة المضادات الحيوية، وكما تحتوي جميع البلازميدات الطبيعية على أصل النسخ المتماثل الذي يتحكم في نطاق المضيف وعدد نسخ البلازميد وغالبًا ما يحتوي أيضًا على جين مفيد للبقاء، مثل الجين المقاوم للمضادات الحيوية.
عندما تكون البلازميدات المستخدمة في المختبر مصطنعة ومصممة لإدخال DNA غريب في خلية أخرى، يكون للبلازميدات التي تم إنشاؤها بالمختبرأصل النسخ المتماثل وعلامة تحديد موقع الاستنساخ . إن سهولة تعديل البلازميدات وقدرتها على التكاثر الذاتي داخل الخلايا تجعلها أدوات مهمة في مجال الهندسة الحيوية.
وظائف البلازميدات
تؤدي البلازميدات وظائف مهمة عديدة، فهي تعمل على تعزيز بقاء الكائن الحي في الجينات التي تحتوي على جينات مسؤولة عن قتل الكائنات الغريبة الأخرى أو لديها آليات دفاع للمضيف من خلال إنتاج السموم، وقد تعمل بعض البلازميدات كذلك على تعزيز عملية التكاثر البكتيري .
