Plasmídeos e Elementos Genéticos Móveis

Plasmídeos e outros elementos genéticos móveis são fragmentos de DNA que se replicam ou se movem semi-independentemente do cromossomo, carregando genes acessórios e remodelando genomas bacterianos.

Definition

Elementos genéticos móveis são segmentos de DNA que podem se mover dentro ou entre genomas ou se replicar independentemente do cromossomo, incluindo plasmídeos, transposons, sequências de inserção e íntrons.

Scope

Este tópico abrange plasmídeos e sua replicação, controle do número de cópias e classificação; plasmídeos de resistência e virulência; transposons e sequências de inserção que se movem dentro e entre moléculas de DNA; íntrons que capturam cassetes de genes; e o papel desses elementos na plasticidade do genoma e na disseminação de características adaptativas. Também aborda o uso de plasmídeos como vetores de clonagem e expressão.

Core questions

• Como os plasmídeos se replicam e permanecem estáveis em uma população?
• Como os transposons e as sequências de inserção se movem dentro dos genomas?
• Por que os elementos móveis são importantes para a disseminação da resistência?
• Como os plasmídeos são explorados como ferramentas na engenharia genética?

Key concepts

• Replicação de plasmídeos e número de cópias
• Plasmídeos de resistência e virulência
• Transposons e sequências de inserção
• Íntrons e cassetes de genes
• Plasmídeos como vetores de clonagem

Mechanisms

Os plasmídeos são geralmente moléculas de DNA circulares que se replicam usando suas próprias origens e se separam em células-filhas, por vezes codificando funções de transferência para conjugação. Transposons e sequências de inserção movem-se por mecanismos de recombinação que excisam e reinserem o elemento ou o copiam para um novo local, frequentemente carregando genes acessórios consigo. Os íntrons capturam e expressam cassetes de genes, auxiliando na montagem de arranjos de determinantes de resistência.

Clinical relevance

Os elementos genéticos móveis são veículos chave para a disseminação de genes de resistência a antibióticos e virulência entre bactérias, e plasmídeos modificados servem como vetores padrão para introduzir e expressar genes em biologia molecular e biotecnologia.

History

A descoberta de elementos transponíveis no milho por Barbara McClintock em meados do século XX revelou que elementos genéticos podem se mover dentro dos genomas, um conceito posteriormente estendido a bactérias, onde plasmídeos e transposons foram encontrados impulsionando a disseminação da resistência a antibióticos.

Key figures

• Barbara McClintock
• Joshua Lederberg

Seminal works

• madigan2018
• willey2020

Frequently asked questions

Qual é a diferença entre um plasmídeo e um transposon?

Um plasmídeo é uma molécula de DNA autorreplicante, geralmente circular, que existe separadamente do cromossomo. Um transposon é um segmento de DNA que se move de um local para outro dentro ou entre moléculas de DNA, incluindo cromossomos e plasmídeos, em vez de se replicar independentemente.