プラスミド
プラスミドとは、染色体のDNAとは別個のDNA分子で、独立して複製（コピー）することができます。
プラスミドという言葉は、1952年にアメリカの分子生物学者ジョシュア・レダーバーグによって初めて紹介されました。
プラスミドは二本鎖であり、多くの場合、円形である。プラスミドは通常、細菌の中に自然に存在するが、真核生物の中にも見られることがある（例えば、サッカロミセス・セレビシエの２マイクロメートル環）。
プラスミドの大きさは、１から１００００キロ塩基対（ｋｂｐ）以上まで様々です。1つの細胞内に存在する同一のプラスミドの数は、1個から数千個までの範囲になります。プラスミドは多くの場合、水平方向の遺伝子導入のメカニズムであるコンジュゲーションと関連しています。
プラスミドは転写可能な遺伝的要素、すなわち「レプリコン」であり、適切な宿主において独立した自己複製が可能である。プラスミドは、古細菌、バクテリア、真核生物の3つの主要な領域すべてに存在しています。ウイルスと同様に、プラスミドは、現在定義されているように「生命」の一形態とは考えられていません。ウイルスとは異なり、プラスミドは「裸の」DNAであり、新しい宿主に移すための遺伝物質を封入するために必要な遺伝子をコードしていません。
プラスミドの宿主から宿主へのトランスファーは、コンジュゲーションによる直接の機械的なトランスファー、または宿主遺伝子発現の変化による、形質転換による遺伝的要素の意図的な取り込みを可能にするトランスファーを必要とする。
プラスミドＤＮＡを用いた微生物の形質転換は、自然界では寄生でも共生でもなく、それぞれが宿主生物と共生または有害な状態で生活する独立した種の存在を意味するからである。むしろ、プラスミドは微生物の集団内での水平的な遺伝子移入のメカニズムを提供し、与えられた環境状態の下で選択的な優位性を提供する可能性があります。
プラスミドは、競争の激しい環境ニッチにおいて、天然に存在する抗生物質に対する耐性を提供する遺伝子を運ぶことができ、または代替的に、生成されたタンパク質は、同様の状況下で毒素として作用することができる。プラスミドはまた、細菌に元素窒素を固定する能力、または困難な有機化合物を分解する能力を提供することができる。これは、栄養不足の状況下での優位性を提供する可能性があります。
図１】染色体 ＤＮＡとプラスミドを封入した細菌を示す説明図である。
質問と回答
Q:プラスミドとは何ですか?
A: プラスミドとは、染色体DNAとは別のDNA分子で、独立して複製することができます。二本鎖で、多くの場合、円形の形をしています。
Q: 「プラスミド」という言葉は誰が言い出したのですか?
A:「プラスミド」という言葉は、1952年にアメリカの分子生物学者ジョシュア・レダーバーグによって初めて紹介されました。
Q: プラスミドはどれくらいの大きさですか?
A: プラスミドの大きさは1〜1,000キロベースペア（kbp）以上と様々です。
Q: プラスミドはどこで自然に発生するのですか?
A: プラスミドは通常バクテリアに存在しますが、サッカロミセス・セレビシエのような真核生物に存在することもあります。
Q: プラスミドと遺伝子の水平移動はどのような関係があるのですか?
A:プラスミドは、遺伝子水平移動のメカニズムであるコンジュゲーションに関連することが多い。
Q: プラスミドは生きているのですか?
A:いいえ、ウイルスと同様に、プラスミドは現在定義されている生命の形態とは考えられていません。
Q: プラスミドに特定の遺伝子を持たせることで、どのような利点があるのか?
A: プラスミドに特定の遺伝子を持たせることで、バクテリアに元素状窒素の固定能力や難分解性有機化合物の分解能力を与えることができ、栄養不足の条件下で有利になる可能性があります。
