Plasmid: Pengertian, Ciri, jenis, fungsi dan peran

Prokariota adalah versi sel primitif, sementara eukariota adalah versi yang lebih berkembang. Salah satu fitur yang menentukan dari prokariota adalah kehadiran plasmid, yang mengarah pada pertanyaan yang jelas …

Apa itu plasmid?

Secara teknis, plasmid didefinisikan sebagai DNA ekstrakromosomal sirkuler, untai ganda. Seperti kita ketahui, setiap sel memiliki nukleus atau wilayah inti yang mengandung semua materi genetik sel. Sel prokariotik, dan beberapa sel eukariotik, memiliki DNA ekstra yang terpisah dari DNA di wilayah intinya. Secara logis, DNA ekstra ini disebut ‘ekstrakromosomal’. Ini beruntai ganda dan biasanya melingkar, artinya bergabung untuk membentuk lingkaran, dan tidak ada sebagai satu garis.

Plasmid adalah entitas yang brilian dan dapat memberikan beberapa kemampuan yang sangat bagus untuk sel, termasuk virulensi (kemampuan sel untuk menjadi patogen yang lebih baik, atau lebih kuat), resistensi antibiotik, kemampuan untuk memecah zat yang tidak dapat dikonsumsi, dll. Ini dapat dimasukkan – sementara atau secara permanen – ke dalam DNA utama sel, atau dapat tetap sebagai bahan genetik tambahan.

Jenis-jenis plasmid

Plasmid dapat diklasifikasikan ke dalam berbagai kategori, tetapi klasifikasi yang paling umum adalah berdasarkan fungsinya. Menurut ini, mereka dibagi menjadi 5 jenis – plasmid kesuburan, plasmid resistansi, plasmid col, plasmid virulensi dan plasmid metabolik atau degradatif.

Sel-sel bakteri tidak memiliki jenis kelamin, tetapi sel-sel yang memiliki plasmid kesuburan, atau F plasmid, dapat membentuk pili, yang merupakan struktur kecil seperti tabung, dan terhubung ke sel tetangga. Ini memungkinkan transfer bahan genetik dari sel ke tetangganya. Oleh karena itu, ia menganugerahkan status “jantan” ke sel bakteri itu dalam proses yang disebut konjugasi.

Plasmid yang resistan mengandung gen yang memberkahi sel dengan resistensi terhadap antibiotik, atau zat penghambat pertumbuhan lainnya. Sel dengan R plasmid biasanya menghasilkan zat yang dapat menghancurkan faktor penghambat, sehingga meningkatkan tingkat kelangsungan hidup mereka. Terkadang, plasmid ini dapat menyebar luas dalam satu generasi. Seperti yang diharapkan, plasmid R ini tidak menguntungkan bagi manusia atau hewan lain di mana sel-sel ini dapat bersifat patogen.

Plasmid col adalah kategori plasmid yang menarik. Ini memberi tuan rumah kemampuan untuk membunuh organisme lain dari jenisnya sendiri. Kode col plasmid untuk zat yang dapat menghancurkan bakteri lain dengan meningkatkan permeabilitas membran sel mereka, memengaruhi DNA atau RNA mereka, dll. Namun, keterampilan ini hanya dapat digunakan oleh bakteri terhadap spesies serupa. Sebagai contoh, E. coli memiliki col plasmid yang menghasilkan colicin. Ini hanya dapat digunakan untuk membunuh galur E. coli lainnya. Beberapa plasmid juga memproduksi bakteriosin, yang dapat digunakan untuk membunuh organisme yang termasuk dalam spesies Enterobacter.

Jenis plasmid berikutnya adalah plasmid virulensi. Seperti yang mungkin Anda simpulkan dari namanya, plasmid ini menyediakan atau meningkatkan faktor virulensi bakteri. Virulensi adalah ukuran seberapa berbahaya suatu organisme. Misalnya, tidak semua jenis E. coli berbahaya dan menyebabkan penyakit, tetapi ada beberapa spesies yang memiliki plasmid virulensi dan dapat menyebabkan penyakit seperti diare.

Jenis akhir dari plasmid adalah plasmid metabolik atau degradatif. Ini memberi sel kemampuan untuk memecah zat seperti gula, atau toluena, dll. Plasmid ini bisa sangat berguna untuk sel. Misalnya, sel mungkin dapat memecah zat kompleks menjadi molekul yang lebih sederhana, yang dapat menjadi sumber energi yang dapat digunakan untuk sel.

Ciri-ciri

  • Plasmid adalah molekul DNA kecil yang bentuknya terpisah secara fisik dan dapat mereplikasi secara independen.
  • Umumnya ditemukan sebagai molekul DNA sirkuler, untai ganda dalam bakteri.
  • Plasmid kadang ada pada organisme purba dan eukariotik.
  • Plasmid membawa gen yang mungkin bermanfaat bagi kelangsungan hidup organisme yang resisten antibiotik.
  • Plasmid buatan banyak digunakan sebagai vektor dalam kloning molekuler, sekuensing DNA dll.
  • Ukuran plasmid bervariasi dari 1 hingga lebih dari 1000 kbp.
  • Umumnya ukuran plasmid mulai dari 1×106 hingga 1×108 kromosom bakteri.
  • Plasmid besar berukuran 1×108 diamati pada pseudomonas dan Agrobacterium.

Fungsi

Plasmid membantu bakteri bertahan dari stres

Beberapa plasmid dapat membuat bakteri inangnya resisten terhadap antibiotik.  Plasmid hanya mengandung beberapa gen, tetapi mereka membuat perbedaan besar pada bakteri inang mereka. Gen-gen ini biasanya tidak esensial untuk kelangsungan hidup bakteri sehari-hari – sebagai gantinya, mereka membantu bakteri untuk mengatasi situasi yang kadang-kadang membuat stres.

Misalnya, banyak plasmid mengandung gen yang, ketika diekspresikan, membuat bakteri inang resisten terhadap antibiotik (sehingga tidak akan mati ketika diobati dengan antibiotik itu). Plasmid lain mengandung gen yang membantu inang untuk mencerna zat yang tidak biasa atau untuk membunuh bakteri jenis lain.

Plasmid membuat diri mereka sangat diperlukan

Menjaga plasmid adalah kerja keras untuk sel bakteri, karena mereplikasi DNA (termasuk DNA plasmid) menghabiskan energi. Namun, dengan melindungi bakteri inangnya dari kematian akibat stres, plasmid memaksimalkan peluangnya untuk tetap bertahan. Dalam kondisi stres, bakteri dengan plasmid akan hidup lebih lama – dan memiliki lebih banyak kesempatan untuk meneruskan plasmid ke sel anak atau bakteri lain. Bakteri tanpa plasmid cenderung tidak bertahan hidup dan bereproduksi.

Beberapa plasmid mengambil langkah-langkah ekstrem untuk memastikan bahwa mereka disimpan di dalam bakteri. Sebagai contoh, beberapa membawa gen yang membuat racun berumur panjang dan gen kedua yang membuat penawar berumur pendek. Plasmid ini secara efektif menahan hostage sel bakteri inang mereka – jika mereka hilang dari sel, mereka tidak akan dapat memberikan penangkal racun dan sel akan mati.

Peran dalam pengembangan bioteknologi molekuler

Ciri utama dari vektor plasmid yang khas adalah asal replikasi (untuk memastikan vektor disalin dalam bakteri), gen untuk resistensi antibiotik (untuk memastikan vektor tidak hilang oleh bakteri) dan satu set situs pengakuan untuk enzim restriksi (untuk membuatnya mudah untuk memasukkan DNA asing ke dalam vektor).
Plasmid dalam biotek – memberikan DNA

Plasmid telah menjadi kunci pengembangan bioteknologi molekuler. Mereka bertindak sebagai kendaraan pengiriman, atau vektor, untuk memperkenalkan DNA asing ke dalam bakteri. Menggunakan plasmid untuk pengiriman DNA dimulai pada 1970-an ketika DNA dari organisme lain pertama kali ‘dipotong dan ditempelkan’ ke situs tertentu dalam DNA plasmid. Plasmid yang dimodifikasi kemudian dimasukkan kembali ke dalam bakteri.

Teknologi DNA rekombinan adalah metode penting untuk membawa perubahan yang diinginkan dalam DNA organisme. Meninjau proses secara singkat – Fragmen DNA dari satu organisme ditambahkan ke segmen yang dikenal sebagai vektor DNA, yang mengarah pada pembentukan DNA rekombinan. Ini dapat ditambahkan pada organisme lain, sehingga menciptakan variasi yang biasanya tidak ditemukan di alam. Ini dapat digunakan dalam genetika lintas spesies, dalam menyembuhkan penyakit, membuat banyak salinan segmen gen, dll.

Bagian penting dari proses menciptakan DNA rekombinan adalah pilihan vektor. Di sini, penting untuk dicatat bahwa paling sering, DNA rekombinan digunakan dalam memodifikasi organisme seperti bakteri, ragi, dll. Karena alasan ini, plasmid adalah pilihan yang sangat baik untuk vektor. Plasmid dapat bereplikasi bersama dengan sel selama pembelahan sel normal atau mereka dapat mereplikasi sendiri. Sangat mudah untuk mengisolasi mereka dari sel inang mereka. Faktor lain yang digunakan selama DNA rekombinan adalah penanda. Marker adalah fragmen DNA yang melekat pada vektor. Ini sangat membantu dalam menandai sel inang mana yang telah mengambil DNA rekombinan, karena mereka biasanya membawa perubahan yang jelas terlihat, seperti perubahan warna, resistensi baru terhadap antibiotik tertentu, dll. Memasang penanda semacam itu pada plasmid itu mudah, yang sekali lagi menjadikannya pilihan yang baik sebagai vektor.

Faktor penting lain yang menjadikannya vektor yang baik adalah keberadaan daerah tertentu yang diperlukan untuk DNA rekombinan, seperti asal replikasi, penanda yang dapat dipilih, dll.

Plasmid berukuran kecil, hingga maksimum 1000kbs. Karakteristik ini menjadikan plasmid sebagai hadiah bagi ahli biologi molekuler, karena mereka relatif mudah dipelajari dan dimanipulasi. Untuk alasan itu, mereka umumnya digunakan dalam rekayasa genetika dan bidang terkait lainnya, membantu mendorong teknologi dan pengetahuan!

Plasmid: Pengertian, Ciri, jenis, fungsi dan peran
Plasmid: Pengertian, Ciri, jenis, fungsi dan peran 1

Prokariota adalah versi sel primitif, sementara eukariota adalah versi yang lebih berkembang. Salah satu fitur yang menentukan dari prokariota adalah kehad

Editor's Rating:
5

Leave a Comment

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *