plasmiden

Plasmiden zijn kleine, meestal circulaire dubbelstrengs DNA-moleculen die zich onafhankelijk van het chromosomale DNA kunnen replicationeren. Ze komen vooral voor in bacteriën en archaea, maar ook in sommige eukaryoten zoals gist en in de organellen mitochondriën en chloroplasten van planten. Plasmiden dragen doorgaans niet-essentiële genen die voordelen kunnen bieden onder bepaalde omstandigheden.

Hoewel hun belangrijkste eigenschap onafhankelijke replicatie is, variëren plasmiden in grootte en kopieerniveau. Kopieën kunnen hoog, middelmatig of laag zijn. Een plasmide bevat meestal een ori (ori­gine van replicatie) en genetische elementen voor onderhoud en verdeling, zoals partitioneringsystemen. Sommige plasmiden dragen toxin-antitoxine systemen om hun aanwezigheid in een cel te verzekeren.

Plasmiden spelen een sleutelrol bij horizontale genoverdracht: ze kunnen worden overgedragen via conjugatie (bijv. F-plasmiden), transformatie of transductie. Ze dragen vaak gunstige eigenschappen zoals antibioticumresistentie, metabolische paden of virulentiefactoren. Populaire typen zijn F-plasmiden (voortplantingsvermogen), R-plasmiden (antibioticaresistentie) en Col-plasmiden (bacteriocine-productie).

In moleculaire biologie dienen plasmiden als vectors voor klonering en genexpressie. Voor deze toepassingen bevatten ze een replicatie-ori, een selectiemarker, en vaak een multi-cloning site. Ze worden gebruikt voor het kloneren van genen, productie van eiwitten en levering van CRISPR-componenten of andere genetische gereedschappen. Het ontwerp van plasmiden bepaalt hun kopieerniveau, gastheerspectrum en praktische toepassingen.

Plasmiden vormen ook een aandachtspunt voor biosafety en volksgezondheid, omdat plasmide-gecodeerde eigenschappen zoals resistentiegenen kunnen verspreiden tussen bacteriën. Wetenschappelijke toepassingen vragen om zorgvuldige biosecurity- en ethische overwegingen en passende containment.