Wann replizieren sich Plasmide relativ zu ihrem Wirtszellzyklus?

Ich habe eine schöne Übersicht gefunden , die viele Details zur Plasmid-Replikation im Allgemeinen enthält, und mehrere Artikel über pSC101 im Detail, und ich werde versuchen, die Schlüsselinformationen aus diesen Artikeln zu extrahieren.

Zunächst einmal Ihr Plasmid als Ori-Region, die sogenanntes Iteron enthält:

In vielen Fällen enthält der Replikationsursprung direkt wiederholte Sequenzen, sogenannte Iterone, die die Bindungsstellen für die Plasmid-codierten Rep-Proteine ​​sind und Kontrolleigenschaften haben. (...) Iterons wurden für mehrere Replikons wie P1, F, pSC101 (...) beschrieben.

Das pSC101-Plasmid enthält drei dieser Iterone zusammen mit einem Protein namens rep, das für die Replikation notwendig ist. Daneben gibt es Sequenzen, die Bindungsstellen für Wirtsproteine ​​wie DnaA und Integration Host Factor (IHF) bereitstellen.

Details dazu finden Sie in diesem und diesem Artikel, beide liefern Details zur Replikation und der Funktion der ori-Region in Ihrem Plasmid.

Wie in diesem anderen Artikel angegeben, wird die Plasmidkopienzahl von den Plasmiden selbst kontrolliert, die je nach Wirtstyp und Wachstumsbedingungen variieren kann, aber:

Im Steady-State ist die 1-Anzahl von Replikationen pro Plasmidkopie genau eine pro Zellgeneration. Dies definiert den stabilen Zustand, wie in Fig. 1 gezeigt. Es sollte betont werden, dass dies zwar für die Population gilt, nicht aber für einzelne Plasmide – diese werden zufällig für die Replikation ausgewählt.

Daher werden nicht alle Plasmidkopien einmal pro Zellzyklus repliziert, sondern es werden zufällige ausgewählt und sie replizieren, um die gewünschte Anzahl aufrechtzuerhalten. Wenn Ihr Plasmid seine Zielkopienzahl erreicht hat, passt es seine Replikationsfrequenz an, um diese Zahl beizubehalten. Dies wird durch negative Regelkreise erreicht. Es gibt viele Möglichkeiten, dies zu tun (Repressorproteine, Antisense-RNA) oder in Ihrem Fall Iterone. Diese Sequenz kann zusammen mit dem rep-Protein die Replikation hemmen, wenn zu viel Plasmid durch ein Phänomen namens „sterische Hinderung“ oder „Handschellen“ vorhanden ist. Dies geschieht, weil das rep-Protein in der Lage ist, zwei Iteron gleichzeitig zu binden Iteron-Sequenzen von rep-Proteinen initiieren die Replikation, aber bei einer hohen Kopienzahl neigen rep-Proteine ​​dazu, miteinander zu interagieren, und Plasmide paaren sich durch rep-rep-Wechselwirkungen und können sich daher nicht replizieren. Siehe Abbildung unten:

Lange Rede kurzer Sinn: Die Plasmidreplikation hängt teilweise von Wirtsfaktoren ab, aber Plasmide haben Mittel, um ihre Kopienzahl zu kontrollieren, und sobald das Ziel erreicht ist, behalten sie diese Zahl in stabiler Form bei. Ich weiß, dass diese Antwort keine Lösung für den Wann-Teil Ihrer Frage bietet, aber sie gibt eine Antwort auf den praktischen Teil Ihres Problems, nämlich: Plasmidzahlen sind ziemlich stabil, nachdem die Zielzahl erreicht wurde. ich hoffe das hilft

BEARBEITEN: Ich habe diesen Artikel http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC210920/pdf/jbacter00181-0364.pdf gefunden, in dem es heißt:

In allen Experimenten waren die Plasmide pSG21 (nur oriS), F'lac (oriS oriV), pBR322 und pSC101 in der Lage, sich in allen Stadien des Teilungszyklus ohne nachweisbare Unterschiede in den Mustern zu replizieren.

Also schlechte Nachrichten für Sie, denn laut obigem Papier können Sie nicht sagen, wann sich Ihr Plasmid tatsächlich repliziert. Da die durchschnittliche Kopienzahl jedoch aus den oben beschriebenen Gründen ziemlich stabil ist, stellt dies möglicherweise kein großes Problem dar. Denken Sie daran, auch wenn Sie für kurze Zeit ein zusätzliches Plasmid haben, das möglicherweise immer noch kein Problem verursacht, da die Transkription Ihres Riporter-Gens, die Faltung usw. Zeit in Anspruch nimmt, unter der zuvor synthetisierte Proteine ​​​​abgebaut werden können.

Wie auch immer dieses Papier sagt, dass die F+-Plasmid-Replikation zellzyklusspezifisch ist, Sie können es versuchen.