Plasmidi

Plasmidi

Dibuix esquemàtic d'un plasmidi en un bacteri: l'ADN del cromosoma i el plasmidi.

Un plasmidi és una molècula d'ADN circular de doble cadena pròpia dels organismes procariotes, que pot existir i replicar-se independentment del cromosoma o estar-hi integrat. Un plasmidi s'hereta de forma estable, però no és necessari per al creixement ni per a la reproducció de la cèl·lula hoste.

Les molècules d'ADN plasmídic, adopten una conformació tipus doble hèlix de la mateixa manera que l'ADN dels cromosomes. S'han trobat plasmidis en quasi tots els bacteris. La seva longitud i abundància són variables depenent del tipus, però generalment solen guardar una relació inversa entre la longitud i la seva abundància. És a dir, a major longitud menys nombre de còpies per cèl·lula i pot variar d'una a diversos centenars de còpies.

Alguns plasmidis tenen la capacitat d'inserir-se en el cromosoma bacterià. S'anomenen plasmidis integrables. Emprant seqüències específiques de l'ADN identifica un punt d'ancoratge i s'insereix. Quan el plasmidi s'ha integrat se l'anomena episoma.

Generalment els plasmidis aporten gens funcionals que no es troben en el cromosoma i solen ser els responsables de les resistències a antibiòtics o aportar alguna ruta metabòlica per a aprofitar substrats.

Si dos plasmidis poden conviure en una mateixa cèl·lula pertanyen a grups d'incompatibilitat diferents.

La mida dels plasmidis varia des d'1 fins a 1.000 parells de kilobases (kbp).^[1][2][3] El nombre de plasmidis idèntics en una única cèl·lula pot anar d'un sol plasmidi fins a milers, en determinades circumstàncies. Els plasmidis es troben associats amb la conjugació bacteriana, un mecanisme de transferència horitzontal de gens. El terme plasmidi va ser inicialment introduït pel biòleg molecular americà Joshua Lederberg l'any 1952.^[4] Els plasmidis són considerats elements genètics de transferència, o «replicons», capaços de replicar-se de manera autònoma en un hoste adequat. Els plasmidis poden trobar-se en aquests tres principals regnes: arqueus, bacteris i eucariotes. Semblants als virus, els plasmidis no són considerats com una forma de vida.^[5] A diferència dels virus, els plasmidis són DNA «nu» i no necessàriament codifiquen gens per recobrir el material genètic a transferir a un nou hoste. La transferència de plasmidis entre hostes requereix processos de transferència mecànica per conjugació o canvis en l'expressió dels gens de l'hoste que permetin l'absorció de l'element genètic per transformació. La transformació microbiana amb plasmidis de DNA no és ni paràsita ni simbiòtica per naturalesa, cada una implica la presència d'espècies independents que conviuen en una situació de comensalisme o un estat perjudicial amb l'organisme hoste. Això no obstant, els plasmidis proveeixen un mecanisme per a la transferència horitzontal de gens en una població de microbis i típicament aporta avantatges selectives en un determinat estat ambiental. Els plasmidis poden portar gens que proveeixen resistència a antibiòtics naturals en un entorn competitiu, o alternativament, les proteïnes produïdes poden actuar com a toxines en circumstàncies semblants. Els plasmidis també poden proveir els bacteris amb capacitat de fixar nitrogen molecular o degradar components orgànics derivats de calci que li proporcionen un avantatge en condicions de falta de nutrients.