ПЛАЗМИ́ДЫ

ПЛАЗМИ́ДЫ, коль­це­вые, ре­же ли­ней­ные мо­ле­ку­лы ДНК, ко­то­рые мо­гут ста­биль­но су­ще­ст­во­вать в клет­ках мн. мик­ро­ор­га­низ­мов и ре­п­ли­ци­ро­вать­ся не­за­ви­си­мо от хро­мо­сом­ной ДНК. Впер­вые об­на­ру­же­ны в 1952 у бак­те­рии ки­шеч­ная па­лоч­ка. Позд­нее они бы­ли най­де­ны у мн. ви­дов бак­те­рий и в яд­рах не­ко­то­рых эу­ка­ри­от (напр., дрож­жей).

Раз­мер П. со­став­ля­ет 0,2–4% от дли­ны бак­те­ри­аль­ной хро­мо­со­мы. Мн. бак­те­рии (напр., из ро­дов Rhizobium и Ag­ro­bacterium) со­дер­жат т. н. ме­га­плаз­ми­ды, со­пос­та­ви­мые по раз­ме­ру с бак­те­ри­аль­ной хро­мо­со­мой. Ге­ны та­ких П. ко­ди­ру­ют 200 бел­ков и бо­лее. Чис­ло ко­пий П. мо­жет дос­ти­гать не­сколь­ких со­тен на клет­ку. Са­мо­вос­про­из­ве­де­ние (ре­п­ли­ка­ция) П. про­ис­хо­дит син­хрон­но с кле­точ­ным де­ле­ни­ем. Уд­во­ив­шее­ся ко­ли­че­ст­во ко­пий рав­но­мер­но рас­пре­де­ля­ет­ся ме­ж­ду до­чер­ни­ми клет­ка­ми. П., спо­соб­ные на­ря­ду с ав­то­ном­ной ре­п­ли­ка­ци­ей так­же ин­тег­ри­ро­вать­ся в бак­те­ри­аль­ную хро­мо­со­му, на­зы­ва­ют­ся эпи­со­ма­ми. К ним от­но­сят­ся F-плаз­ми­ды (от англ. fertility – по­ло­вые) и R-плаз­ми­ды (от англ. resistance – ус­той­чи­вые). У мн. ви­дов бак­те­рий F- и R-плаз­ми­ды во­вле­че­ны в осо­бый тип пе­ре­но­са ге­нов ме­ж­ду ин­ди­ви­ду­аль­ны­ми клет­ка­ми – конъю­га­тив­ный.

При­сут­ст­вие П. не­обя­за­тель­но для клет­ки-хо­зяи­на, т. к. они не не­сут ге­ны для вос­про­из­ве­де­ния ге­но­ма или для про­цес­сов об­ме­на ве­ществ, но они мо­гут не­сти ге­ны, обес­пе­чи­ваю­щие се­лек­тив­ное пре­иму­ще­ст­во клет­ки-хо­зяи­на при оп­ре­де­лён­ных ус­ло­ви­ях, и час­то толь­ко бла­го­да­ря этим ге­нам при­сут­ст­вие П. мож­но за­ре­ги­ст­ри­ро­вать. П. яв­ля­ют­ся мощ­ными фак­то­ра­ми адап­та­ции мик­ро­ор­га­низ­мов к ме­няю­щим­ся ус­ло­ви­ям сре­ды. C ни­ми свя­за­на спо­соб­ность бак­те­рий к пе­ре­да­че ге­не­тич. ма­те­риа­ла, ус­той­чи­вость к ле­кар­ст­вен­ным пре­па­ра­там, тя­жё­лым ме­тал­лам (ртуть, мышь­як и др.), УФ-из­лу­че­нию, воз­дей­ст­ви­ям, вы­зы­ваю­щим по­вре­ж­де­ние ДНК, спо­соб­ность к ути­ли­за­ции ток­сич­ных для бак­те­рий ве­ществ (в т. ч. уг­ле­во­до­ро­ды, наф­та­лин, не­ко­то­рые пес­ти­ци­ды) и мно­гие др. осо­бенности. Од­на R-плаз­ми­да, напр., мо­жет со­дер­жать до 5 ге­нов ус­той­чи­во­сти к разл. ан­ти­био­ти­кам и пе­ре­но­сить эти ге­ны в па­то­ген­ные бак­те­рии (Salmonella typhimuri­um, Shigella dysenteriau и др.). Та­ким об­ра­зом воз­ни­ка­ют бак­те­рии, ус­той­чи­вые од­но­вре­мен­но к не­сколь­ким обыч­но час­то ис­поль­зуе­мым ан­ти­био­ти­кам. Рас­про­стра­не­ние та­ких форм су­ще­ст­вен­но за­труд­ня­ет ле­че­ние ин­фекц. за­бо­ле­ва­ний и яв­ля­ет­ся од­ной из важ­ных про­блем совр. ме­ди­ци­ны и ве­те­ри­на­рии. П. обес­пе­чи­ва­ют не толь­ко го­ри­зон­таль­ный пе­ре­нос ге­нов, ши­ро­ко рас­про­стра­нён­ный у бак­те­рий, но и пе­ре­нос ге­нов ме­ж­ду про­ка­рио­та­ми и эу­ка­рио­та­ми (напр., Ti-плаз­ми­да Agrobacterium tu­mi­faciens).

П. ши­ро­ко ис­поль­зу­ют­ся в ка­че­ст­ве мо­де­лей для изу­че­ния разл. ге­не­тич. про­цес­сов, т. к. ма­ни­пу­ли­ро­вать с ни­ми го­раз­до про­ще, чем с хро­мо­со­ма­ми. Ис­сле­до­ва­ния с по­мо­щью П. по­мог­ли вы­явить мн. ме­ха­низ­мы ре­п­ли­ка­ции ДНК, ре­ком­би­на­ции и транс­крип­ции; они име­ли ог­ром­ное зна­че­ние в от­кры­тии яв­ле­ния транс­по­зи­ции – пе­ре­ме­ще­ния мо­биль­ных ге­не­тич. эле­мен­тов. П. час­то при­ме­ня­ют в ка­че­ст­ве век­то­ров в ге­не­ти­че­ской ин­же­не­рии.