Helmichs Biologie-Lexikon

Plasmid

Plasmide sind kleine Ringe aus doppelsträngiger DNA, die zwar nicht lebennotwendig, aber durchaus vorteilhafte Gene tragen, oft für die Resistenz gegen bestimmte Antibiotika. Bakterien können Plasmide aufnehmen, unabhängig von der Haupt-DNA kopieren und auf andere Bakterien übertragen. So kann sich eine Antibiotika-Resistenz leicht ausbreiten. Auch die Übertragung von einer Bakterien-Art A auf eine andere Bakterien-Art B ist möglich (Konjugation). Diese Art der Weitergabe genetischer Information bezeichnet man auch als horizontalen Gentransfer - im Gegensatz zum vertikalen Gentransfer von den Eltern auf die Kinder bzw. von einer Bakterienzelle auf ihre beiden Tochterzellen.

Mit Restriktionsendonucleasen kann man DNA-Stränge passgenau aufschneiden

In der Gentechnik spielen Plasmide eine sehr wichtige Rolle als Vektor für die Übertragung der Passagier-DNA. Der Begriff "Plasmid" wurde übrigens 1952 von LEDERBERG geprägt, der 1958 für seine Entdeckung im Jahre 1946 den Nobelpreis für Medizin erhielt.

Typen von Plasmiden

Man unterteilt Plasmide in folgende drei Typen:

  • Resistenzplasmide. Das sind die für die Gentechnik interessanten Plasmide. Diese Plasmide enthalten ein (oder mehrere) Gene für Antibiotika-Resistenzen, zum Beispiel Resistenz gegen Ampicillin oder Tetracyclin.
  • Virulenzplasmide. Das sind Plasmide, die für die Medizin interessant sind. Diese Plasmide enthalten nämlich Gene, die im befallenen Wirtsorganismus Krankheiten auslösen können. In der Regel enthalten Virulenzplasmide ein oder mehrere Gene, die Enzyme codieren, welche Toxine herstellen. Die Toxine (Giftstoffe) schädigen dann die befallene Wirtszelle.
  • Fertilitätsplasmide. Das sind Plasmide, die den sogenannten F-Faktor (Fertilitätsfaktor) tragen. Eine Bakterienzelle mit einem F-Plasmid ist in der Lage, eine Plasmabrücke  auszubilden und damit seine Plasmide in eine andere Bakterienzelle zu übertragen. Diesen Prozess nennt man auch Konjugation.

Neuere Erkenntnisse

Laut einem Bericht der Max-Planck-Gesellschaft kann die Übertragung von Plasmiden für Bakterien auch "nach hinten" losgehen. Plasmide können nämlich nicht nur Gene enthalten, die für Bakterien nützlich sind, sondern auch schädliche Gene, beispielsweise für Toxine (Giftstoffe). Eines dieser Toxine, das Zeta-Toxin, wandelt zum Beispiel einen für den Aufbau der bakteriellen Zellwand wichtigen Zucker in ein giftiges Molekül um.

Quelle: "Bakterien vergiften sich von innen heraus", Max-Planck-Gesellschaft vom 22. März 2011.