Applications des plasmides en génie génétique et écologie

Applications des plasmides
Les plasmides sont utilisés en génie génétique pour amplifier ou
produire de nombreuses copies de certains gènes.
Dans le clonage moléculaire, un plasmide est un type de vecteur, qui
est une séquence d'ADN qui peut transporter du matériel génétique
étranger d'une cellule à une autre, où les gènes peuvent être
davantage exprimés et répliqués.
Les plasmides peuvent être utilisés pour répliquer des gènes, telles que
celui qui code pour l'insuline, en grandes quantités.
De plus, des plasmides sont étudiés comme moyen de transférer des
gènes dans des cellules humaines dans le cadre de la thérapie génique.
Les cellules peuvent manquer d'une protéine spécifique si le patient a
un trouble héréditaire impliquant une mutation génique. L'insertion
d'un plasmide dans l'ADN permettrait aux cellules d'exprimer une
protéine qui leur manque.
6. Applications du plasmide en écologie
6.1. Détermination de la gamme d'hôtes plasmidiques et coûts et
avantages des plasmides
On pense que la portée de l'hôte d'un plasmide est un paramètre clé
qui décide de l'environnement plasmidique. Alors que généralement
les plasmides ont été pensés ont été terminés par l'accouplement avec
quelques souches bénéficiaires choisies dans des conditions idéales, un
plasmide relatif a été assuré dans la rhizosphère de l'herbe a été tenté.
Dans cet examen, des souches de bienfaiteur d'E. Coli transportant des
plasmides IncP-1 (pTH10, pTH16, RP4), IncQ (pIE639), IncN (pIE1037),

IncW (pIE1056), IncI1 (pIE1040) ou IncFII (pIE1055), tous le transposon
de type Tn7 Tn1826 a été connecté avec une souche bénéficiaire d'E.
coli dans le sol. Les fréquences d'échange les plus remarquables ont
été surveillées pour IncP-1, suivi par IncN et IncW, bien que dans des
conditions similaires, aucun échange n'ait été identifié pour IncI1 et
IncFII. Cinquante jours après la présentation du contributeur d'E. Coli
pTH16 et des bénéficiaires dans des sols non stériles, des microbes de
la rhizosphère qui ont capturé le plasmide d'obstruction de la
nourseothricine ont été déconnectés et distingués par BIOLOG comme
Agrobacterium, Pseudomonas et Flavobacterium. Une méthodologie
comparative a également été utilisée pour distinguer la portée de
l'hôte de IncP-1ε pHH3414 dans des microcosmes de sol plantés
d'Acacia caven. Dans cette enquête, les microbes du sol qui ont obtenu
pHH3414 ont été reconnus par le séquençage de la qualité de l'ARNr
16S comme des gammaproteobacteria (Enterobacter amnigenus,
Plasmids as Genetic Tools and their Applications in Ecology and
Evolution 5
Xanthomonas codiaei) et les bêtaprotéobactéries (Cupriavidus
campinensis, Alcaligenes sp.). Des tests de microcosme de sol ont
également été utilisés pour décider de la portée de l'hôte des
plasmides cataboliques pJP4 et pEMT1, donnant la capacité de
corrompre l'herbicide 2,4-dichlorophénoxyacétique corrosif.
Les bénéficiaires ont été pour la plupart distingués comme des espèces
de Burkholderia lorsqu'aucun supplément supplémentaire n'était
inclus, tandis que la révision des saletés avec des suppléments a
entraîné la création de transconjugants supplémentaires reconnus
comme espèces de Stenotrophomonas. Dans ce sens, là encore, les
hôtes plasmidiques des deux plasmides comprenaient Beta- et
Gammaproteobacteri2a2] [. A la vitesse à laquelle de nouvelles
données de regroupement de plasmides sont déchargées, il n'est plus
concevable de tester expérimentalement la portée de l'hôte de tous les

plasmides récemment représentés. Dans ce sens, des stratégies basées
sur la génomique pourraient être utilisées pour anticiper l'hôte
réalisable et la portée de l'hôte d'un plasmide particulier dépendant de
son groupement d'ADN. Les organismes microscopiques contrastent
indéniablement dans la générosité générale des di-, tri- ou tétra-
nucléotides (également désignés comme leur marque de succession
génomique), et cela donne l'idée que les plasmides qui ont une relation
à long terme avec des hôtes d'une marque comparative obtiendra en
général cette signature.
Il est intéressant de noter que les plasmides expansifs étendus à l'hôte
sont plutôt censés se déplacer entre des organismes microscopiques
liés à distance, indiquant des marques génomiques particulières. Le
long de ces lignes, nous pouvons maintenant regarder sans effort la
marque génomique de plasmides non caractérisés et interpréter leur
hôte ou leur hôte imaginable. Alors que la stratégie prédit
régulièrement avec précision un plasmide présumé en raison de très
nombreux plasmides représentés, une approbation plus exploratoire
est nécessaire pour certains nouveaux plasmides clés qui sont
séquencés en tant que composant des entreprises génomiques et
métagénomes [22].
6.2. Environnement des plasmides
La capacité des microbes à survivre, à s'établir et à se développer ainsi
que leur recombinaison génétique dans les habitats naturels sont
toutes influencées par divers facteurs écologiques. La capacité de
survie, en cours d'établissement et de croissance, dépend largement
de la constitution génétique propre aux microbes ainsi que de la
physique (température, pression, relations spatiales, surfaces et
rayonnement électromagnétique), chimique (facteurs de croissance,
substrats carbonés, nutriments inorganiques. , les substances toxiques,
l'eau disponible, la composition ionique, le pH, la composition gazeuse

et le potentiel d'oxydoréduction) et les facteurs biologiques
(caractéristiques des interactions microbiennes positives et négatives)
associés aux différents habitats. Tous ces facteurs ont un impact sur
l'écologie des microorganismes 2 [ 3].
Chacun de ces facteurs écologiques individuels exerce une influence
par rapport à l'environnement naturel récepteur. Souvent, un tel
impact est plus important sur les microbes introduits que sur les
microbes indigènes. En outre, tous ces facteurs ne fonctionnent pas
individuellement mais plutôt collectivement avec divers facteurs
supplémentaires. Même si certains facteurs peuvent être plus
dominants dans un certain habitat, ils peuvent exercer des effets
indirects et en cascade sur d'autres caractères. Par la suite, la
modification d'un facteur environnemental peut entraîner des
modifications simultanées d'autres facteurs et, éventuellement, de
l'habitat. Cela altère la capacité de survie des microbes introduits et de
certaines parties du microbiote indigène. La plupart des permutations
probables d'interactions entre ces facteurs environnementaux sont
fondamentalement illimitées, et il est difficile de prédire les niveaux de
succès de survie des microbes contenant de nouvelles informations
génétiques ainsi que leur capacité à s'établir et à se développer dans
ces habitats naturels [23].
L'intérêt accru pour la technologie de l'ADN recombinant augmente la
probabilité d'introduction accidentelle ou délibérée de ces microbes
génétiquement modifiés dans les habitats naturels. Des exemples de
tels habitats sont les sols, les eaux et les sédiments, qui sont les
principales sources de tous les microbes. Ces microbes contiendront de
nouvelles séquences d'ADN, certaines insérées involontairement,
comprenant également des séquences souhaitées et apparemment
inoffensives. Cela peut constituer une menace potentielle pour la santé
des plantes et les animaux, y compris les humains, et à d'autres
caractéristiques de la biosphère, en particulier s'ils présentent une

meilleure croissance dans l'environnement récepteur par rapport au
microbiote indigène ou aux souches parentales expérimentales. Étant
donné que, même des modifications mineures dans une seule capacité
de biosynthèse peuvent augmenter considérablement les taux de
croissance et, par conséquent, entraîner une plus grande survie et une
plus grande colonisation par les microbes introduits. Par exemple, les
bactéries possédant une capacité de fixation du N2 acquise combinée à
une croissance rapide existante, un métabolisme efficace et une valeur
de survie élevée dans les habitats naturels peuvent-elles réduire la
teneur atmosphérique en N2, les eaux souterraines polluées par le
NO3 et appauvrir la couche d'ozone en raison de production de NOx, à
partir de NO3? Les organismes conçus pour éliminer les déversements
d'hydrocarbures peuvent-ils rester confinés à de tels déversements ou
vont-ils s'étendre à d'autres zones et provoquer la dégradation des
produits pétroliers dans la station-service et la raffinerie, en particulier
si des gènes, qui augmentent considérablement leur capacité de survie
dans ces habitats, ont également été acquis? La capacité des microbes
manipulés à survivre dans les habitats naturels est apparemment
faible, ce qui minimise le danger qu’ils représentent une fois établis et
commencent à proliférer dans les habitats naturels.
De plus, certains organismes hôtes «construits» peuvent être
auxotrophes et affaiblis dans la mesure où ils subissent une
autodestruction en dehors des conditions enrichies du laboratoire.
Cependant, peu d'études ont étudié la survie de ces microbes dans les
milieux naturels. Leur survie peut être grandement améliorée par une
capacité des receveurs affaiblis à obtenir les gènes présents dans
l'habitat naturel dans lequel ils sont placés, ce qui réduit leur intensité
d'auxotrophie. À ce jour, il n'existe aucune étude portant sur
l'influence des caractéristiques physico-chimiques de l'environnement
receveur sur la capacité microbienne à survivre et à acquérir des gènes.
Ces caractéristiques jouent un rôle majeur dans la conclusion de la
survie, de l'établissement et de la croissance des micro-organismes