Экспрессия плазмидных генов

Всегда ли экспрессируются плазмидные гены? Если да, то не тратит ли бактерия свои ресурсы на экспрессию генов (например, устойчивости к антибиотикам), которые не требуются в «нормальных» условиях?

Если нет, то что заставляет бактерии экспрессировать гены рекомбинантных плазмид? Может ли бактерия выжить в «нормальных» условиях, если она лишена всех плазмид?

С чего вы взяли, что гены на плазмидах не нужны в «нормальных» условиях?
@terdon Потому что (насколько я знаю) в основном плазмиды содержат гены, такие как устойчивость к антибиотикам, которые полезны при некоторых условиях.
Не совсем, это просто те, которые мы обычно добавляем при клонировании.

Ответы (1)

Это будет зависеть от плазмиды, генов, которые она содержит, и промоторов, которые имеют эти гены. В основном, регуляция внехромосомных генов происходит по тем же схемам, что и остальных. Бактерии, археи и некоторые другие организмы, которые могут иметь плазмиды, будут экспрессировать гены, если промоторы этих генов являются конститутивными или если они вызываются условиями, присутствующими в данный момент. Степень экспрессии будет зависеть от характеристик промотора и количества копий плазмиды. Наконец, количество копий плазмиды будет зависеть от ее размера и характеристик источника репликации.

Организмы могут потерять плазмиды, если при этом не предполагается отрицательного эффекта (это большая проблема в промышленной микробиологии, так как рекомбинантные штаммы могут быть нестабильны и снижать ее продуктивность). В лаборатории плазмида, содержащая гены устойчивости к определенному антибиотику, будет оставаться стабильной до тех пор, пока этот антибиотик присутствует в среде. Характеристики начала репликации также играют большую роль, определяя стабильность плазмид. Можно даже отбирать по потере плазмид, например, URA3 у Saccaromyces (не бактерии, но механизмы те же), что можно использовать как фактор отрицательной селекции, если среда содержит 5-фтороротовую кислоту.

Так что нет особого преимущества в постоянной экспрессии плазмидных генов. Когда это происходит, на самом деле существует эволюционное давление против присутствия плазмиды, и поэтому она имеет тенденцию к исчезновению. Бактерии могут выжить без плазмид (за исключением некоторых, которые несут мегаплазмиды, которые действуют больше, чем маленькие хромосомы. В некоторых из этих случаев плазмида может содержать гены важных метаболических путей и других ключевых элементов клетки, если гены, которые они несут, очень важны, как полимеразы или рибосомные РНК, предпочтительнее использовать термин минихромосома). Однако плазмиды могут содержать гены, дающие важное преимущество популяции (например, в присутствии антибиотика), и в таком случае плазмида распространяется. Если в какой-то момент экологическое давление прекратится, плазмида снова станет нестабильной. Обратите внимание, что это'

Таким образом, чтобы уменьшить потерю рекомбинантных плазмид, содержатся ли бактерии под селективным давлением, при котором плазмиды давали бы преимущество? (В промышленности)
Да. Например, вы можете использовать ауксотрофные штаммы, которые содержат ферменты, необходимые для прототрофии, в плазмиде.
Не могли бы вы упростить то, что вы сказали в предыдущем комментарии? Я не понимаю терминов. Спасибо!
Вы можете использовать штамм, который не может синтезировать определенное соединение и нуждается в его присутствии в среде. Если наряду с генами, которые вы хотите внедрить в свой микроб, вы включите гены, позволяющие им производить это соединение, бактерия не потеряет свою плазмиду, пока этого соединения нет в среде.
Экспрессия плазмидных генов
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v