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Un plásmido es una pequeña pieza circular de ADN que se encuentra en las bacterias. Los plásmidos se han convertido en herramientas útiles en biotecnología, permitiendo a los científicos combinar ADN de diferentes organismos en una pieza continua de ADN. Los plásmidos se replican solos durante la división celular y son estables durante largos períodos, lo que significa que son un gran vehículo para almacenar genes individuales como libros en una biblioteca. Los plásmidos pueden contener los siguientes tipos de genes: genes de resistencia a antibióticos, transgenes y genes informadores. Estos tipos de genes plasmídicos pueden aparecer naturalmente o ser diseñados por científicos.
Genes de resistencia a antibióticos
Los plásmidos son una causa de bacterias que se vuelven resistentes a los antibióticos. Los plásmidos contienen genes de resistencia a los antibióticos, que producen proteínas que protegen a las bacterias de las drogas nocivas. Los genes de resistencia a los antibióticos pueden funcionar de varias maneras. Una es bombear el antibiótico fuera de la bacteria, para que el antibiótico no pueda unirse a su proteína objetivo dentro de la célula. Otra es degradando el antibiótico en pedazos pequeños. Y otra es cambiar químicamente el antibiótico para que ya no interactúe con su proteína objetivo. Los genes de resistencia a los antibióticos también se conocen como marcadores seleccionables en los plásmidos, ya que permiten que las bacterias que tienen resistencia sean seleccionadas en un tubo de ensayo después del tratamiento con un antibiótico.
Transgenes
En biotecnología, los plásmidos se usan ampliamente para aislar un gen de un animal o planta y luego colocarlo en bacterias, lo que facilita la modificación y el estudio de ese gen. Un segmento de ADN que se corta enzimáticamente de un organismo y se coloca en un plásmido bacteriano se llama transgen. La combinación del transgén y el plásmido se llama ADN recombinante, ya que es ADN de dos especies diferentes que se fusionan.
Genes reporteros
Las bacterias a veces pueden expulsar un plásmido, por lo que los científicos que usan plásmidos para producir ADN recombinante a menudo quieren incluir en el plásmido un gen que les permita identificar visualmente qué colonia bacteriana tiene bacterias que contienen ese plásmido. Para visualizar fácilmente colonias positivas, aquellas que tienen el ADN recombinante, los científicos incluyen genes informadores en el plásmido. Un gen informador común es la proteína verde fluorescente (GFP), que brilla en verde bajo la luz ultravioleta. Otro gen informador común es lacZ, que codifica una enzima llamada beta-galactosidasa (beta-gal).Beta-gal rompe el azúcar lactosa aparte. También rompe una sustancia química incolora llamada X-gal en una molécula de azúcar y azul. Así, las colonias bacterianas que tienen el indicador beta-gal aparecerán azules.
Factor F
Las bacterias tienen formas de pasar información genética entre sí. Una bacteria puede compartir sus plásmidos con otra bacteria a través de lo que se llama conjugación. La conjugación es la formación de un tubo delgado, llamado pilus sexual, que conecta una bacteria con otra. La bacteria que extiende el pilus sexual luego copia un plásmido y pasa la copia a través del tubo hacia la otra bacteria. El plásmido que hace posible la conjugación se llama factor F o factor de fertilidad. El ADN recombinante puede insertarse en el factor F, que transporta el ADN extraño entre las bacterias.