[Vectors for Gene Cloning : Plasmids and Bacteriophages] 플라스미드(Plasmids) - 1부

플라스미드의 기본적인 특징

플라스미드는 세균 세포내에 독립적으로 존재하는 원형의 DNA분자이다. 플라스미드는 거의 항상 하나 이상의 유전자를 가지고 있으며 이들 유전자는 종종 숙주세균에 의해 나타나는 유용한 특징을 담당하고 있다. 

예를 들어, 항생제의 정상적인 독성농도에서 생존하는 능력은 항생제 저항성 유전자를 가진 플라스미드가 세균내에 존재하기 때문이다. 실험실에서 이러한 항생제 저항성은 종종 선별 마커(selectable marker)로서 이용된다.

모든 플라스미드는 복제 원점(replication origin; 숙주 세포의 복제효소가 인식할 수 있는 부위를 말하며, 이 부위에서부터 복제가 시작된다.) 역할을 할 수 있는 DNA 서열을 적어도 하나 가지고 있으며, 따라서 주 세균 염색체(main bacterial chromosome)와는 독립적으로 세포내에서 복제할 수 있다.

어떤 유형의 플라스미드는 세균 염색체 안으로 자신을 삽입시킴으로써 복제할 수 있다. 이렇게 통합하는 플라스미드(episome이라 부름)들은 수많은 세포분열 동안 이 형태를 안정적으로 유지할 수 있다. 그러나 어떤 단계에서는 excision(통합되는 과정의 역과정)됨으로써 독립적인 요소로 존재한다.

Fig 1. Plasmids: independent genetic elements found in bacterial cells.

Fig 2. The use of antibiotic resistance as a selectable marker for a plasmid. RP4 (top) carries genes for resistance to ampicillin, tetracycline and kanamycin. Only tl10se E. coli cells that contain RP4 (or a related plasmid) are able to survive and grow in a medium that contains toxic amounts of one or more of these antibiotics.

Fig 3. Replication strategies for (a) a non-integrative plasmid, and (b) an episome.

크기 및 복제수(Copy number)

플라스미드의 크기의 범위는 가장 작은 것은 1.0 kb 로부터 가장 큰 것은 250 kb 이상까지이다. Copy number란 하나의 세균 세포에서 정상적으로 발견되는 플라스미드의 수를 말한다. Copy number를 조절하는 인자는 잘 이해되지 않았지만, 각 플라스미드는 1~50개 이상의 특징적인 수를 가지고 있다.

Table 1. Size of representative plasmids

Plasmid	Size		Organism
	Nuclotide length(kb)	Molecular mass(MD)
pUC8	2.1	1.8	E. coli
ColE1	6.4	4.2	E. coli
RP4	54	36	Pseudomonas and others
F	95	63	E. coli
TOL	117	78	Pseudomonas putida
pTiAch5	213	142	Agrobacterium tumefaciens

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