Bakteriengenetik: Plasmide

Veröffentlicht von: Dr. rer. nat. Geraldine Nagel (06. September 2012)

Viele Bakterien besitzen außer dem ringförmigen Bakterienchromosom, welches das eigentliche Erbgut des Bakteriums darstellt, ein oder mehrere zusätzliche ringförmige DNA-Moleküle in der Zelle, die sogenannten Plasmide.

Plasmide sind deutlich kleiner als das Kernäquivalent (Nukleoid). Einige sehr kleine Plasmide tragen nur 800 Basenpaare, während die größten bis zu 300.000 Basenpaare groß sind. Auf einem Bakterienchromosom finden sich dagegen mehrere Millionen Basenpaare.

Je nach Größe kommen Plasmide meist in ein bis zwei Kopien vor oder im Fall von sehr kleinen Plasmiden in 10 bis 100 Kopien, in Ausnahmefällen sogar in bis zu 1.000 Kopien. Sie sind vom Kernäquivalent des Bakteriums in jeder Hinsicht völlig unabhängig. Für die Funktion und Reproduktion der Zelle sind Plasmide nicht zwingend notwendig und werden bei der Zellteilung eher zufällig auf die Tochterzellen verteilt. Für die Medizin sind besonders Virulenzplasmide und Resistenzplasmide von Bedeutung.

Virulenzplasmide enthalten genetische Informationen, die für die krankmachenden Eigenschaften eines Bakteriums verantwortlich sind. Dazu gehören zum Beispiel:

  • Gifte (Toxine)
  • Substanzen, die rote Blutkörperchen schädigen (Hämolysine)
  • besondere Zellwandstrukturen, die den Bakterien eine erhöhte Widerstandskraft gegenüber Antibiotika verleihen

Manche Bakterien erwerben im Laufe ihres Lebenszyklus eine Resistenz gegenüber Antibiotika. Solche erworbenen Resistenzen sind selten im Kernäquivalent codiert, sondern meist auf Resistenzplasmiden. Sind Bakterien durch die genetische Information auf einem Plasmid gegen mehrere Substanzen resistent, spricht man von einem Mehrfachresistenzplasmid.