Fungsi plasmid pada sel prokariotik akan dijelaskan dalam artikel berikut ini. Beberapa prokariota juga membawa lingkaran DNA yang lebih kecil yang disebut plasmid. Informasi genetik tentang plasmid dapat ditransfer di antara sel-sel, memungkinkan prokariota berbagi kemampuan seperti resistensi antibiotik. Manusia telah menemukan bahwa plasmid prokariotik dapat direkayasa secara genetik. Hari ini, mereka diisolasi, diubah untuk membawa informasi menarik lainnya dan kemudian diperkenalkan kembali ke sel-sel baru. Dengan cara ini pabrik bakteri kecil yang eksklusif dan bermanfaat dapat dirancang, dibuat dan dioperasikan.
Pengertian Plasmid
Plasmid adalah bagian kecil, bundar dari DNA yang berbeda dari DNA kromosom, yang merupakan semua materi genetik yang ditemukan dalam kromosom organisme. Ini bereplikasi secara independen dari DNA kromosom. Plasmid terutama ditemukan pada bakteri, tetapi mereka juga dapat ditemukan di archaea dan organisme multiseluler. Plasmid biasanya membawa paling tidak satu gen, dan banyak gen yang membawa plasmid bermanfaat bagi organisme inangnya. Meskipun mereka memiliki gen yang terpisah dari inang mereka, mereka tidak dianggap hidup mandiri.
Fungsi Plasmid
Plasmid memiliki banyak fungsi berbeda. Mereka mungkin mengandung gen yang meningkatkan kelangsungan hidup suatu organisme, baik dengan membunuh organisme lain atau dengan mempertahankan sel inang dengan memproduksi racun. Beberapa plasmid memudahkan proses replikasi pada bakteri.
Karena plasmid sangat kecil, mereka biasanya hanya mengandung beberapa gen dengan fungsi spesifik (berbeda dengan sejumlah besar DNA yang tidak mengkode). Beberapa plasmid dapat hidup berdampingan dalam sel yang sama, masing-masing dengan fungsi berbeda. Fungsi-fungsi tersebut dirinci lebih lanjut di bagian “Jenis-Jenis Plasmid” di bawah ini.
Klasifikasi dan Tipe Plasmid
Plasmid dapat diklasifikasikan dalam beberapa cara. Plasmid dapat secara luas diklasifikasikan menjadi plasmid konjugatif dan plasmid non-konjugatif. Plasmid konjugatif mengandung satu set transfer atau gen tra yang mempromosikan konjugasi seksual antara sel-sel yang berbeda.
Dalam proses konjugasi yang kompleks, plasmid dapat ditransfer dari satu bakteri ke bakteri lain melalui pili jenis kelamin yang dikodekan oleh beberapa gen tra (lihat gambar). Plasmid non-konjugatif tidak mampu memulai konjugasi, sehingga mereka dapat ditransfer hanya dengan bantuan plasmid konjugatif. Kelas menengah plasmid dapat dimobilisasi, dan hanya membawa sebagian gen yang diperlukan untuk transfer. Mereka dapat memparitimasi plasmid konjugatif, mentransfer pada frekuensi tinggi hanya di hadapannya.
Plasmid juga dapat diklasifikasikan ke dalam kelompok ketidakcocokan. Sebuah mikroba dapat menampung berbagai jenis plasmid, tetapi plasmid yang berbeda hanya dapat ada dalam sel bakteri tunggal jika mereka kompatibel. Jika dua plasmid tidak kompatibel, satu atau yang lain akan cepat hilang dari sel. Karena itu, plasmid yang berbeda dapat ditugaskan pada kelompok ketidakcocokan yang berbeda tergantung pada apakah mereka dapat hidup berdampingan bersama. Plasmid yang tidak kompatibel (milik kelompok ketidakcocokan yang sama) biasanya berbagi replikasi atau mekanisme partisi yang sama dan karenanya tidak dapat disimpan bersama dalam satu sel tunggal.
Cara lain untuk mengklasifikasikan plasmid adalah dengan fungsi. Ada lima kelas utama:
- Kesuburan F-plasmid, yang mengandung gen tra. Mereka mampu melakukan konjugasi dan menghasilkan ekspresi pili seks.
- Plasmid resistensi (R), yang mengandung gen yang memberikan resistensi terhadap antibiotik atau racun. Secara historis dikenal sebagai faktor-R, sebelum sifat plasmid dipahami.
- Plasmid col, yang mengandung gen yang mengkode bakteriosin, protein yang dapat membunuh bakteri lain.
- Plasmid degradatif, yang memungkinkan pencernaan zat yang tidak biasa, mis. toluena dan asam salisilat.
- Plasmid virulensi, yang mengubah bakteri menjadi patogen.
Plasmid dapat dimiliki lebih dari satu kelompok fungsional ini.