البلازميدات: تنوع الوظائف والتصنيف
تعتبر البلازميدات plasmid عناصر وراثية إضافية موجودة في الخلايا البكتيرية، وهي عبارة عن جزيئات DNA دائرية مستقلة عن الكروموسوم البكتيري. تلعب هذه البلازميدات دورًا حاسمًا في العديد من العمليات الحيوية للبكتيريا، مثل مقاومة المضادات الحيوية وإنتاج السموم. وتتنوع البلازميدات بشكل كبير في حجمها وهيكلها ووظائفها.
تصنيف البلازميدات:
يمكن تصنيف البلازميدات بناءً على عدة معايير، من أهمها:
1. التوافق (Compatibility):
- البلازميدات المتوافقة: هي البلازميدات التي يمكن أن توجد معًا في نفس الخلية البكتيرية دون أن تؤثر على استقرار بعضها البعض.
- البلازميدات غير المتوافقة: هي البلازميدات التي لا يمكن أن توجد معًا في نفس الخلية، حيث تتنافس على نفس الموارد أو تحتوي على أنظمة تشبه بعضها البعض مما يؤدي إلى فقدان أحدها.
2. الاندماج مع الكروموسوم البكتيري:
- البلازميدات غير المندمجة: توجد هذه البلازميدات بشكل حر في السيتوبلازم ولا ترتبط بالكروموسوم البكتيري.
- الإيبسوم (Episome): هو نوع خاص من البلازميدات التي لديها القدرة على الاندماج مع الكروموسوم البكتيري في بعض الظروف، ثم الانفصال عنه في ظروف أخرى. هذا يعني أن الإيبسوم يمكن أن يكون جزءًا من الكروموسوم أو موجودًا بشكل مستقل.
3. قدرة الانتقال:
- البلازميدات الاقترانية: هي البلازميدات التي تحمل جينات تسمح لها بالانتقال من خلية بكتيرية إلى أخرى عن طريق عملية الاقتران البكتيري. هذه الجينات تشفر البروتينات اللازمة لتكوين الزوائد الجنسية (pili) ونقل المادة الوراثية.
- البلازميدات غير الاقترانية: لا تحمل هذه البلازميدات الجينات اللازمة لعملية الاقتران، وبالتالي لا تستطيع الانتقال بشكل مستقل.
- البلازميدات القابلة للتعبئة: هي بلازميدات تحتوي على جزء من الجينات اللازمة لعملية الاقتران، ولكنها تحتاج إلى وجود بلازميد اقتراني آخر لمساعدتها على الانتقال.
4. الوظيفة:
- بلازميدات المقاومة: تحمل جينات تمنح البكتيريا مقاومة للمضادات الحيوية والمعادن الثقيلة والمواد الكيميائية الأخرى.
- بلازميدات الخصوبة: تحمل الجينات اللازمة لعملية الاقتران البكتيري.
- بلازميدات العنف: تحمل الجينات التي تشفر سمومًا تقتل الكائنات الحية الأخرى.
- بلازميدات التمثيل الغذائي: تحمل جينات تمنح البكتيريا القدرة على استخدام مصادر طاقة أو مواد غذائية جديدة.
- بلازميدات التخليق الحيوي: تحمل جينات تشارك في إنتاج مركبات حيوية مثل المضادات الحيوية والفيتامينات.
أهمية البلازميدات:
تلعب البلازميدات دورًا حاسمًا في التطور البكتيري وانتشار الجينات المقاومة للمضادات الحيوية. كما تستخدم البلازميدات على نطاق واسع في الهندسة الوراثية لإنتاج البروتينات واللقاحات.
التسميات
وراثة