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Um plasmídeo é um pequeno pedaço circular de DNA encontrado em bactérias. Os plasmídeos tornaram-se ferramentas úteis em biotecnologia, permitindo que os cientistas combinem DNA de diferentes organismos em um pedaço contínuo de DNA. Os plasmídeos se replicam sozinhos durante a divisão celular e são estáveis por longos períodos, o que significa que são um ótimo veículo para armazenar genes individuais, como livros em uma biblioteca. Os plasmídeos podem conter os seguintes tipos de genes: genes de resistência a antibióticos, transgenes e genes repórteres. Esses tipos de genes plasmídicos podem ocorrer naturalmente ou ser projetados por cientistas.
Genes de resistência a antibióticos
Os plasmídeos são uma causa de bactérias se tornarem resistentes aos antibióticos. Os plasmídeos contêm genes de resistência a antibióticos, que produzem proteínas que protegem as bactérias de drogas nocivas. Genes de resistência a antibióticos podem funcionar de várias maneiras. Uma é bombear o antibiótico para fora das bactérias, de modo que o antibiótico não possa ligar sua proteína alvo dentro da célula. Outra é degradar o antibiótico em pedaços pequenos. E outra é mudar quimicamente o antibiótico para que ele não interaja mais com a proteína alvo. Os genes de resistência a antibióticos também são chamados de marcadores selecionáveis em plasmídeos, pois permitem que bactérias com resistência sejam selecionadas em um tubo de ensaio após o tratamento com um antibiótico.
Transgenes
Na biotecnologia, os plasmídeos são amplamente utilizados para isolar um gene de um animal ou planta e depois colocá-lo em bactérias, o que facilita a modificação e o estudo desse gene. Um segmento de DNA que é cortado enzimaticamente de um organismo e colocado em um plasmídeo bacteriano é chamado de transgene. A combinação do transgene e do plasmídeo é denominada DNA recombinante, pois é o DNA de duas espécies diferentes que são fundidas.
Genes de repórter
Às vezes, as bactérias podem expulsar um plasmídeo; portanto, os cientistas que usam plasmídeos para produzir DNA recombinante geralmente desejam incluir no plasmídeo um gene que lhes permita identificar visualmente qual colônia bacteriana possui bactérias que contêm esse plasmídeo. Para visualizar facilmente colônias positivas - aquelas que possuem o DNA recombinante - os cientistas incluem genes repórteres no plasmídeo. Um gene repórter comum é a proteína fluorescente verde (GFP), que brilha em verde sob luz ultravioleta. Outro gene repórter comum é o lacZ, que codifica uma enzima chamada beta-galactosidase (beta-gal).Beta-gal quebra o açúcar lactose. Ele também quebra um produto químico incolor chamado X-gal em açúcar e molécula azul. Assim, as colônias bacterianas que possuem o repórter beta-gal aparecerão em azul.
Fator-F
As bactérias têm maneiras de passar informações genéticas entre si. Uma bactéria pode compartilhar seus plasmídeos com outra através do que é chamado de conjugação. Conjugação é a formação de um tubo fino - chamado sexo pilus - que conecta uma bactéria a outra. A bactéria que estende o pilus sexual copia um plasmídeo e passa a cópia através do tubo para a outra bactéria. O plasmídeo que possibilita a conjugação é chamado fator F ou fator de fertilidade. O DNA recombinante pode ser inserido no fator F, que transporta o DNA estranho entre as bactérias.