Un plasmide est une petite pièce d'ADN circulaire trouvée dans les bactéries. Les plasmides sont devenus des outils utiles en biotechnologie, permettant aux scientifiques de combiner l'ADN de différents organismes en un morceau continu d'ADN. Les plasmides se répliquent par eux-mêmes pendant la division cellulaire et sont stables sur de longues périodes, ce qui signifie qu'ils sont un excellent véhicule pour stocker des gènes individuels comme les livres dans une bibliothèque. Les plasmides peuvent contenir les types de gènes suivants: gènes de résistance aux antibiotiques, transgènes et gènes rapporteurs. Ces types de gènes plasmidiques peuvent apparaître naturellement ou être manipulés par des scientifiques.

Les gènes de la résistance aux antibiotiques

Les plasmides sont une des causes de la résistance des bactéries aux antibiotiques. Les plasmides contiennent des gènes de résistance aux antibiotiques, qui produisent des protéines qui protègent les bactéries contre les médicaments nocifs. Les gènes de résistance aux antibiotiques peuvent fonctionner de plusieurs façons. L'un consiste à pomper l'antibiotique hors de la bactérie, de sorte que l'antibiotique ne peut pas lier sa protéine cible dans la cellule. Un autre est en dégradant l'antibiotique en petits morceaux. Et un autre est de changer chimiquement l'antibiotique de sorte qu'il ne interagit plus avec sa protéine cible. Les gènes de résistance aux antibiotiques sont également appelés marqueurs sélectionnables dans les plasmides, car ils permettent de sélectionner des bactéries résistantes dans un tube à essai après un traitement antibiotique.

Transgènes

En biotechnologie , les plasmides sont largement utilisés pour isoler un gène d'un animal ou d'une plante et ensuite le placer dans des bactéries, ce qui facilite la modification et l'étude de ce gène. Un segment d'ADN qui est découpé enzymatiquement à partir d'un organisme et placé dans un plasmide bactérien est appelé un transgène. La combinaison du transgène et du plasmide est appelée ADN recombinant, puisqu'il s'agit d'un ADN provenant de deux espèces différentes fusionnées.

Gènes rapporteurs

Les bactéries peuvent parfois expulser un plasmide, alors les scientifiques qui utilisent des plasmides pour produire de l'ADN recombinant veulent souvent inclure dans le plasmide un gène qui leur permet d'identifier visuellement quelle colonie bactérienne a des bactéries qui contiennent ce plasmide. Pour visualiser facilement les colonies positives - celles qui ont l'ADN recombinant - les scientifiques incluent des gènes rapporteurs dans le plasmide. Un gène rapporteur commun est la protéine fluorescente verte (GFP), qui brille vert sous la lumière ultraviolette. Un autre gène rapporteur commun est lacZ, qui code pour une enzyme appelée bêta-galactosidase (bêta-gal). Beta-gal brise le lactose de sucre à part. Il casse également un produit chimique incolore appelé X-gal en un sucre et une molécule bleue. Ainsi, les colonies bactériennes qui ont le rapporteur bêta-gal apparaîtront bleues. Facteur F

Les bactéries ont des façons de transmettre l'information génétique l'une à l'autre. Une bactérie peut partager ses plasmides avec une autre bactérie grâce à ce qu'on appelle la conjugaison. La conjugaison est la formation d'un tube mince - appelé pilus sexuel - qui relie une bactérie à une autre. La bactérie qui étend le pilus sexuel copie ensuite un plasmide et passe la copie à travers le tube dans l'autre bactérie. Le plasmide qui rend possible la conjugaison est appelé facteur F, ou facteur de fertilité. L'ADN recombinant peut être inséré dans le facteur F, qui fait la navette entre les bactéries.