Upotreba plazmida u genetskom inženjeringu. Bakterijski plazmidi, njihove funkcije i svojstva

11. Bakterijski plazmidi, njihove funkcije i svojstva. Upotreba plazmida u genetski inženjering. Medicinska biotehnologija, njeni zadaci i dostignuća.

Plazmidi su dvolančani DNK molekuli veličine od 103 do 106 bp. Mogu biti prstenaste ili linearne. Plazmidi kodiraju funkcije koje nisu bitne za život bakterijske ćelije, ali koje bakterijama daju prednost kada su izložene nepovoljnim životnim uslovima.

Među fenotipskim karakteristikama koje plazmidi prenose bakterijskoj stanici su sljedeće:

otpornost na antibiotike;

Proizvodnja faktora patogenosti;

Sposobnost sinteze antibiotskih supstanci;

Formiranje kolicina;

Razgradnja složenih organskih tvari;

Formiranje restrikcijskih i modifikacionih enzima. Replikacija plazmida se dešava nezavisno od hromozoma koristeći isti skup enzima koji provode replikaciju bakterijskog hromozoma (videti odeljak 3.1.7 i sliku 3.5).

Neki plazmidi su pod strogom kontrolom. To znači da je njihova replikacija povezana s replikacijom hromozoma tako da svaka bakterijska stanica sadrži jednu ili barem nekoliko kopija plazmida.

Broj kopija plazmida pod slabom kontrolom može doseći od 10 do 200 po bakterijskoj ćeliji.

Za karakterizaciju plazmidnih replikona, oni se obično dijele u grupe kompatibilnosti. Nekompatibilnost plazmida povezana je sa nesposobnošću dva plazmida da stabilno perzistiraju u istoj bakterijskoj ćeliji. Nekompatibilnost je karakteristična za one plazmide koji imaju visoka sličnost replikoni, čije je održavanje u ćeliji regulisano istim mehanizmom.

Plazmidi koji se mogu reverzibilno integrirati u bakterijski kromosom i funkcionirati kao jedan replikon nazivaju se integrativni ili epizomi.

Plazmidi koji se mogu prenijeti iz jedne ćelije u drugu, ponekad čak i koji pripadaju drugoj taksonomskoj jedinici, nazivaju se prenosivi (konjugativni). Prenosivost je svojstvena samo velikim plazmidima koji imaju traoperon, koji kombinuje gene odgovorne za prijenos plazmida. Ovi geni kodiraju polne pili, koji formiraju most sa ćelijom koja ne sadrži prenosivi plazmid, duž kojeg se plazmidna DNK prenosi u novu ćeliju. Ovaj proces se naziva konjugacija (detaljno će biti razmotrena u odeljku 5.4.1). Bakterije koje nose prenosive plazmide su osjetljive na "muške" filamentozne bakteriofage.

Mali plazmidi koji ne nose tra gene ne mogu se sami prenijeti, ali su sposobni za prijenos u prisustvu transmisivih plazmida koristeći njihov aparat za konjugaciju. Takvi plazmidi se nazivaju mobilizacijski, a sam proces se naziva mobilizacija netransmisivog plazmida.

Od posebnog značaja u medicinskoj mikrobiologiji su plazmidi koji obezbeđuju otpornost bakterija na antibiotike, koji se nazivaju R-plazmidi (od engleskog rezistencija - kontraakcija), i plazmidi koji obezbeđuju proizvodnju faktora patogenosti koji doprinose razvoju infektivnog procesa u makroorganizam. R-plazmidi sadrže gene koji određuju sintezu enzima koji uništavaju antibakterijske lijekove (na primjer, antibiotike). Kao rezultat prisustva takvog plazmida, bakterijska stanica postaje rezistentna (otporna) na djelovanje cijele grupe lijekova, a ponekad i na nekoliko lijekova. Mnogi R-plazmidi su prenosivi, šireći se kroz populaciju bakterija, čineći ih nedostupnim za utjecaj antibakterijski lijekovi. Bakterijski sojevi koji nose R-plazmide vrlo su često etiološki uzročnici bolničkih infekcija.

Plazmidi koji određuju sintezu faktora patogenosti sada su pronađeni u mnogim bakterijama koje su patogeni. zarazne bolesti osoba. Patogenost uzročnika šigeloze, jersinioze, kuge, antraks, iksodidna borelioza i crijevna ešerihioza povezane su s prisustvom i funkcioniranjem plazmida patogenosti.

Neke bakterijske ćelije sadrže plazmide koji određuju sintezu supstanci koje su baktericidne protiv drugih bakterija. Na primjer, neke E. coli posjeduju Col plazmid, koji određuje sintezu kolicina, koji imaju mikrobicidno djelovanje protiv koliformnih bakterija. Bakterijske ćelije koje nose takve plazmide imaju prednosti u kolonizaciji ekoloških niša.

Plazmidi se koriste u praktičnim ljudskim aktivnostima, posebno u genetskom inženjeringu u izgradnji posebnih rekombinantnih bakterijskih sojeva koji biološki proizvode u velikim količinama aktivne supstance(vidi poglavlje 6).

Biotehnologija je oblast znanja koja je nastala i oblikovala na razmeđu mikrobiologije, molekularne biologije, genetskog inženjeringa, hemijske tehnologije i niza drugih nauka. Rođenje biotehnologije uzrokovano je potrebama društva za novim, jeftinijim proizvodima za nacionalnu ekonomiju, uključujući medicinu i veterinu, kao i fundamentalno novim tehnologijama. Biotehnologija je proizvodnja proizvoda iz bioloških objekata ili korištenjem bioloških objekata. Životinjski i ljudski organizmi mogu se koristiti kao biološki objekti (npr. dobijanje imunoglobulina iz seruma vakcinisanih konja ili ljudi; dobijanje krvnih produkata od davaoca), pojedinačnih organa(dobivanje hormona inzulina iz pankreasa velikog goveda i svinje) ili kultura tkiva (proizvodnja lijeka). Međutim, kao biološki objekti najčešće se koriste jednoćelijski mikroorganizmi, kao i životinjske i biljne ćelije.

Životinjske i biljne ćelije, mikrobne ćelije u procesu životne aktivnosti (asimilacija i disimilacija) formiraju nove produkte i luče metabolite koji imaju različita fizičko-hemijska svojstva i biološka dejstva.

Biotehnologija koristi ove ćelijske proizvode kao sirovine, koje se prerađuju u konačni proizvod. Biotehnologija proizvodi mnoge proizvode koji se koriste u raznim industrijama:

Medicina (antibiotici, vitamini, enzimi, aminokiseline, hormoni, vakcine, antitijela, komponente krvi, dijagnostički lijekovi, imunomodulatori, alkaloidi, proteini hrane, nukleinske kiseline, nukleozidi, nukleotidi, lipidi, antimetaboliti, antioksidansi i antihelmintici);

Veterinarski i poljoprivreda(proteini hrane: antibiotici, vitamini, hormoni, vakcine, biološki agensi zaštita bilja, insekticidi);

Prehrambena industrija (aminokiseline, organske kiseline, proteini hrane, enzimi, lipidi, šećeri, alkoholi, kvasac);

Hemijska industrija (aceton, etilen, butanol);

Energija (biogas, etanol).

Shodno tome, biotehnologija je usmjerena na stvaranje dijagnostičkih, preventivnih i terapijskih medicinskih i veterinarskih lijekova, rješavanje prehrambenih problema (povećanje prinosa, produktivnost stoke, poboljšanje kvaliteta prehrambenih proizvoda- mliječni, konditorski, pekarski, mesni, riblji); za podršku mnogim tehnološkim procesima u lakoj, hemijskoj i drugim industrijama. Neophodno je napomenuti i sve veću ulogu biotehnologije u ekologiji, budući da se prečišćavanje otpadnih voda, prerada otpada i nusproizvoda, te njihova degradacija (fenol, naftni derivati ​​i druge tvari štetne za okoliš) odvijaju uz pomoć mikroorganizama.

Trenutno je biotehnologija podijeljena na medicinsko-farmaceutske, prehrambene, poljoprivredne i ekološke oblasti. U skladu s tim, biotehnologija se može podijeliti na medicinsku, poljoprivrednu, industrijsku i ekološku. Medicina se, pak, dijeli na farmaceutsku i imunobiološka, ​​poljoprivredna - na veterinarsku i biljnu biotehnologiju, a industrijska - na relevantne industrijske oblasti (prehrambena, laka industrija, energetika itd.).

Biotehnologija se također dijeli na tradicionalnu (staru) i novu. Ovo posljednje je povezano s genetskim inženjeringom. Ne postoji općeprihvaćena definicija predmeta „biotehnologija“, a vodi se čak i debata o tome da li je to nauka ili proizvodnja.

Otkriveno je da u mnogim vrstama bakterija, osim najvećeg dijela DNK koji se nalazi u “bakterijskom hromozomu” (nekoliko miliona parova baza), postoje i “sićušni” kružni, dvolančani i superzamotani molekuli DNK. Nazvani su plazmidi zbog njihovog položaja u protoplazmi ćelije. Broj parova baza u plazmidima je ograničen na raspon od 2 do 20 hiljada. Neke bakterije imaju samo jedan plazmid. U ostalima ih ima nekoliko stotina.

Normalno, plazmidi se umnožavaju tokom diobe bakterijske ćelije istovremeno s glavnom DNK hromozoma. Za svoju reprodukciju koriste "domaćine" DNK polimeraze I, III i druge enzime. Plazmidi sintetiziraju svoje specifične proteine ​​koristeći RNA polimerazu i ribozome, koji također pripadaju bakteriji domaćina. Ovi "proizvodi aktivnosti" plazmida ponekad uključuju supstance koje uništavaju antibiotike (ampimicin, tetraciklin, neomicin i druge). Šta daje samoj bakteriji domaćinu otpornost na djelovanje ovih antibiotika, ako ona sama nema takvu otpornost. Malo od. “Nezavisnost” nekih plazmida se proteže do te mjere da su u stanju da se razmnožavaju u bakterijskoj ćeliji čak i kada je sinteza proteina u njoj (i, posljedično, njena podjela) blokirana djelovanjem specifičnih inhibitora. U tom slučaju se u bakterijama može akumulirati do 2-3 hiljade plazmida.

Pročišćeni plazmidi mogu prodrijeti iz hranjivog medija u stanice stranih bakterija, tamo se smjestiti i normalno se razmnožavati. Istina, za to je potrebno prvo povećati propusnost membrana ovih bakterija tretirajući ih otopinom kalcijevog klorida.

Uspješna integracija stranog plazmida moguća je samo za sićušnu manjinu ćelija u tretiranoj populaciji. Međutim, ako bakterija primateljica nije imala otpornost na određeni antibiotik, a „uspostavljeni“ plazmid joj daje tu rezistenciju, onda čak i od jedne uspješno „transformirane“ bakterije u hranljivi medij uz dodatak antibiotika, moguće je uzgajati punopravne kolonije koje nasljedno imaju integrirani plazmid.

Konačno, najvažnija stvar. Ako se fragment DNK koji mu je potpuno stran (na primjer, gen životinjskog porijekla) može "ugraditi" u DNK plazmida (prije početka transformacije), tada će taj fragment, zajedno s plazmidom, ući u ćeliju primaoca, razmnožavati se s njom i usmjeravati sintezu “pseudoplazmida” unutar bakterije kodirane u ovom genu!

Ostaje da se riješi problem umetanja odabranog gena u plazmid. I primanje u početku potrebna količina upravo ovaj gen, ako je polazna tačka poznata (bar djelimično) struktura proteina koji nas zanima. Ovdje će se otkriti jedinstvene mogućnosti korištenja restrikcijskih enzima.

Ali prvo, nekoliko riječi o izolaciji samih plazmida iz stanica njihovih normalnih bakterijskih domaćina. Ukupna DNK se može pročistiti od bakterija kao što je prethodno opisano. Onda jedan od fizičke metode odvojiti niskomolekularnu DNK plazmida od DNK relativno visoke molekulske mase bakterijskog hromozoma. Samo trebate paziti da se prilikom otvaranja ćelije ne pojave mali fragmenti glavne DNK. Posebno, ultrazvuk se ne smije koristiti za uništavanje bakterijskih membrana.

Moglo bi biti lakše. Tretirajte bakterijske sferoplaste slabom alkalijom + DDC-Na ili prokuhajte 1 minut. DNK bakterijskog hromozoma, zajedno s proteinima povezanim s njim, denaturira se i taloži se u ljuspicama. Lako se može ukloniti centrifugiranjem. DNK kružnih plazmida se također prvo denaturira. Ali pošto su njegovi jednolančani prstenovi topološki povezani, ne mogu se razdvojiti. Nakon oporavka normalnim uslovima okolina je renaturisana i izvorna struktura plazmid. Ostaju u rastvoru.

Iza poslednjih godina Stotine plazmida su izolovane i pročišćene. Njihov opis, naravno, počinje predstavljanjem kompletne nukleotidne sekvence plazmidne DNK. Moderni automatski "sekvenceri" omogućavaju dešifriranje niza od 4-5 hiljada parova baza u sedmici. Osamdesetih godina, kada je sekvenciranje DNK rađeno ručno, posao je trajao nekoliko mjeseci.

Plazmidi- ekstrahromozomske mobilne genetske strukture bakterija, koje su zatvoreni prstenovi dvolančane DNK. Po veličini čine 0,1-5% DNK hromozoma. Plazmidi su u stanju da se autonomno kopiraju (repliciraju) i postoje u citoplazmi ćelije, tako da u ćeliji može biti nekoliko kopija plazmida. Plazmidi se mogu uključiti (integrirati) u hromozom i replicirati zajedno s njim. Razlikovati prijenos I neprenosiv plazmidi. Prenosivi (konjugativni) plazmidi se mogu prenijeti s jedne bakterije na drugu.

Među fenotipskim karakteristikama koje su bakterijskoj stanici dali plazmidi, mogu se razlikovati sljedeće::

1) otpornost na antibiotike;

2) formiranje kolicina;

3) stvaranje faktora patogenosti;

4) sposobnost sinteze antibiotskih supstanci;

5) razlaganje složenih organskih materija;

6) formiranje restrikcijskih i modifikacionih enzima.

Termin "plazmidi" prvi je uveo američki naučnik J. Lederberg (1952) da se odnosi na seksualni faktor bakterija. Plazmidi nose gene koji nisu bitni za ćeliju domaćina i daju bakterije dodatna svojstva, što pod određenim uslovima okruženje pružaju svoje privremene prednosti u odnosu na bakterije bez plazmida.

Neki plazmidi su ispod stroga kontrola. To znači da je njihova replikacija povezana s replikacijom hromozoma tako da svaka bakterijska stanica sadrži jednu ili barem nekoliko kopija plazmida.

Broj kopija plazmida ispod slaba kontrola može doseći od 10 do 200 po bakterijskoj ćeliji.

Za karakterizaciju plazmidnih replikona, oni se obično dijele u grupe kompatibilnosti. Nekompatibilnost plazmidi su povezani sa nesposobnošću dva plazmida da stabilno perzistiraju u istoj bakterijskoj ćeliji. Nekompatibilnost je karakteristična za one plazmide koji imaju veliku sličnost replikona, čije je održavanje u ćeliji regulirano istim mehanizmom.

Neki plazmidi se mogu reverzibilno integrirati u bakterijski kromosom i funkcionirati kao jedan replikon. Takvi plazmidi se nazivaju integrativno ili episomes .

U bakterijama razne vrste otkriveno R-plazmidi, nose gene odgovorne za višestruku otpornost na lijekovi- antibiotici, sulfonamidi itd., F plazmidi, ili polni faktor bakterija, koji određuje njihovu sposobnost da se konjugiraju i formiraju seksualne pile, Ent plazmidi, određivanje proizvodnje enterotoksina.

Plazmidi mogu odrediti virulentnost bakterija, na primjer, uzročnika kuge i tetanusa, sposobnost zemljišnih bakterija da koriste neobične izvore ugljika, kontroliraju sintezu proteinskih supstanci sličnih antibiotiku - bakteriocina, određuju bakteriocinogeni plazmidi, itd. mnogi drugi plazmidi u mikroorganizmima sugeriraju da su slične strukture široko uobičajene u širokom spektru mikroorganizama.

Plazmidi su podložni rekombinaciji, mutaciji i mogu se eliminirati (ukloniti) iz bakterija, što, međutim, ne utiče na njihova osnovna svojstva. Plazmidi su zgodan model za eksperimente umjetne rekonstrukcije genetski materijal, naširoko se koriste u genetskom inženjeringu za proizvodnju rekombinantnih sojeva. Zbog brzog samokopiranja i mogućnosti konjugativnog prijenosa plazmida unutar vrste, između vrsta ili čak rodova, plazmidi se igraju važnu ulogu u evoluciji bakterija.

Stranica 1

Otkriveno je da u mnogim vrstama bakterija, osim najvećeg dijela DNK koji se nalazi u “bakterijskom hromozomu” (nekoliko miliona parova baza), postoje i “sićušni” kružni, dvolančani i superzamotani molekuli DNK. Zvali su se plazmidi - na osnovu njihove lokacije u protoplazmi ćelije. Broj parova baza u plazmidima je ograničen na raspon od 2 do 20 hiljada. Neke bakterije imaju samo jedan plazmid. U ostalima ih ima nekoliko stotina.

Normalno, plazmidi se umnožavaju tokom diobe bakterijske ćelije istovremeno s glavnom DNK hromozoma. Za svoju reprodukciju koriste "domaćine" DNK polimeraze I, III i druge enzime. Plazmidi sintetiziraju svoje specifične proteine ​​koristeći RNA polimerazu i ribozome, koji također pripadaju bakteriji domaćina. Među ovim „proizvodima aktivnosti“ plazmida su ponekad supstance koje uništavaju antibiotike (ampimicin, tetraciklin, neomicin i drugi). Šta daje samoj bakteriji domaćinu otpornost na djelovanje ovih antibiotika, ako ona sama nema takvu otpornost. Malo od. “Nezavisnost” nekih plazmida se proteže do te mjere da su u stanju da se razmnožavaju u bakterijskoj ćeliji čak i kada je sinteza proteina u njoj (i, posljedično, njena podjela) blokirana djelovanjem specifičnih inhibitora. U tom slučaju se u bakterijama može akumulirati do 2-3 hiljade plazmida.

Pročišćeni plazmidi mogu prodrijeti iz hranjivog medija u stanice stranih bakterija, tamo se smjestiti i normalno se razmnožavati. Istina, za to je potrebno prvo povećati propusnost membrana ovih bakterija tretirajući ih otopinom kalcijevog klorida.

Uspješna integracija stranog plazmida moguća je samo za sićušnu manjinu ćelija u tretiranoj populaciji. Međutim, ako bakterija primateljica nije imala rezistenciju na određeni antibiotik, a tu rezistenciju joj daje „uspostavljeni“ plazmid, onda je čak i iz jedne uspješno „transformirane“ bakterije na hranljivoj podlozi uz dodatak antibiotika moguće za uzgoj potpuno punopravnih kolonija koje nasljedno imaju ugrađeni plazmid.

Konačno, najvažnija stvar. Ako se fragment DNK koji mu je potpuno stran (na primjer, gen životinjskog porijekla) može "ugraditi" u DNK plazmida (prije početka transformacije), tada će taj fragment, zajedno s plazmidom, ući u ćeliju primaoca, razmnožavati se s njom i usmjeravati sintezu “pseudoplazmida” unutar bakterije kodirane u ovom genu!

Prisjetimo se sada kojom se brzinom bakterije razmnožavaju u tekućem hranjivom mediju, održavajući i povećavajući sintezu plazmidnih (kao i „pseudoplazmidnih“!) proteina. Očigledno, ovdje postoji perspektiva razvoja velike količine pojedinačni protein - proizvod aktivnosti gena koji je upao („tajno“) u bakteriju. Ostaje da se riješi problem integracije odabranog gena u plazmid. I da dobijemo inicijalno potrebnu količinu upravo ovog gena, ako je polazna tačka poznata (barem djelimično) struktura proteina koji nas zanima. Ovdje će se otkriti jedinstvene mogućnosti korištenja restrikcijskih enzima.

Ali prvo, nekoliko riječi o izolaciji samih plazmida iz stanica njihovih normalnih bakterijskih domaćina. Ovo nije teška stvar. Ukupna DNK se može pročistiti od bakterija kao što je prethodno opisano. Zatim, koristeći jednu od fizičkih metoda, odvojite niskomolekularnu DNK plazmida od DNK relativno visoke molekulske težine bakterijskog hromozoma. Samo trebate paziti da se prilikom otvaranja ćelije ne pojave mali fragmenti glavne DNK. Posebno, ultrazvuk se ne smije koristiti za uništavanje bakterijskih membrana.

Moglo bi biti lakše. Tretirajte bakterijske sferoplaste slabom alkalijom + DDC-Na ili prokuhajte 1 minut. DNK bakterijskog hromozoma, zajedno s proteinima povezanim s njim, denaturira se i taloži u ljuspicama. Lako se može ukloniti centrifugiranjem. DNK kružnih plazmida se također prvo denaturira. Ali pošto su njegovi jednolančani prstenovi topološki povezani, ne mogu se razdvojiti. Nakon uspostavljanja normalnih uslova okoline, nativna struktura plazmida je takođe renaturisana. Ostaju u rastvoru.

Stotine plazmida su izolovane i pročišćene poslednjih godina. Njihov opis, naravno, počinje predstavljanjem kompletne nukleotidne sekvence plazmidne DNK. Savremeni automatski „sekvenceri“ omogućavaju dešifrovanje sekvence od 4-5 hiljada parova nukleotida u sedmici. Osamdesetih godina, kada je sekvenciranje DNK rađeno ručno, posao je trajao nekoliko mjeseci.

Također pogledajte:

Odnos prema uslovima sredine
Odnos prema toplini Ribizle su bobičaste biljke otporne na zimu. Zimska otpornost zavisi od porekla sorte, područja rasta i nivoa poljoprivredne tehnologije. At niske temperatureČešće se oštećuju jednogodišnji prirasti, izmrzavaju pupoljci i plodovi, što smanjuje prinos...

Metode za određivanje aktivnosti CPK
Jedinstvena metoda za određivanje aktivnosti kreatin fosfokinaze je metoda koja koristi kreatin kao reakcijski supstrat. Aktivnost enzima je proporcionalna količini anorganskog fosfora koji nastaje kao rezultat kisele hidrolize proizvoda...

Nervni sistem kičmenjaka
Kod svih kičmenjaka opšti princip Izgradnja nervnog sistema se oštro razlikuje od uskog tipa konstrukcije nervnog sistema beskičmenjaka. Central nervni sistem kralježnjaci od samog ranim fazama embrionalni razvoj nema nodalnu strukturu...

Plazmidi su ekstrahromozomske pokretne genetske strukture bakterija, koje su zatvoreni prstenovi dvolančane DNK. Po veličini čine 0,1-5% DNK hromozoma. Plazmidi su u stanju da se autonomno kopiraju (repliciraju) i postoje u citoplazmi ćelije, tako da u ćeliji može biti nekoliko kopija plazmida. Plazmidi se mogu uključiti (integrirati) u hromozom i replicirati zajedno s njim. Postoje transmisivi i neprenosivi plazmidi. Prenosivi (konjugativni) plazmidi se mogu prenijeti s jedne bakterije na drugu.

Među fenotipskim karakteristikama koje plazmidi prenose bakterijskoj stanici su sljedeće:

• 1) otpornost na antibiotike;
• 2) formiranje kolicina;
• 3) stvaranje faktora patogenosti;
• 4) sposobnost sinteze antibiotskih supstanci;
• 5) razlaganje složenih organskih materija;
• 6) formiranje restrikcijskih i modifikacionih enzima.

Termin "plazmidi" prvi je uveo američki naučnik J. Lederberg (1952) da se odnosi na polni faktor bakterija. Plazmidi nose gene koji nisu bitni za ćeliju domaćina i daju bakterijama dodatna svojstva koja im, pod određenim uvjetima okoline, pružaju privremene prednosti u odnosu na bakterije bez plazmida.

Neki plazmidi su pod strogom kontrolom. To znači da je njihova replikacija povezana s replikacijom hromozoma tako da svaka bakterijska stanica sadrži jednu ili barem nekoliko kopija plazmida.

Broj kopija plazmida pod slabom kontrolom može doseći od 10 do 200 po bakterijskoj ćeliji.

Za karakterizaciju plazmidnih replikona, oni se obično dijele u grupe kompatibilnosti. Nekompatibilnost plazmida povezana je sa nesposobnošću dva plazmida da stabilno perzistiraju u istoj bakterijskoj ćeliji. Nekompatibilnost je karakteristična za one plazmide koji imaju veliku sličnost replikona, čije je održavanje u ćeliji regulirano istim mehanizmom.

Neki plazmidi mogu se reverzibilno integrirati u bakterijski kromosom i funkcionirati kao jedan replikon. Takvi plazmidi se nazivaju integrativni ili epizomi.

Kod bakterija različitih vrsta pronađeni su R-plazmidi koji nose gene odgovorne za višestruku rezistenciju na lijekove, antibiotike, sulfonamide itd., F-plazmide, odnosno polni faktor bakterija, koji određuje njihovu sposobnost konjugacije i formiranja polnih pila, Ent-plazmidi, koji određuju proizvodnju enterotoksina.

Plazmidi mogu odrediti virulentnost bakterija, na primjer, uzročnika kuge i tetanusa, sposobnost zemljišnih bakterija da koriste neobične izvore ugljika, kontroliraju sintezu proteinskih supstanci sličnih antibiotiku - bakteriocina, određuju bakteriocinogeni plazmidi, itd. mnogi drugi plazmidi u mikroorganizmima sugeriraju da su slične strukture široko rasprostranjene u širokom spektru mikroorganizama.

Plazmidi su podložni rekombinaciji, mutaciji i mogu se eliminirati (ukloniti) iz bakterija, što, međutim, ne utiče na njihova osnovna svojstva. Plazmidi su zgodan model za eksperimente na umjetnoj rekonstrukciji genetskog materijala i široko se koriste u genetskom inženjeringu za dobivanje rekombinantnih sojeva. Zbog brzog samokopiranja i mogućnosti konjugativnog prijenosa plazmida unutar vrste, između vrsta ili čak rodova, plazmidi igraju važnu ulogu u evoluciji bakterija.