ColE1

ColE1 هو بلازميد موجود في البكتيريا . اشتق اسمه من كونه يحمل جين الكوليسين E1 ( جين cea ). كما أنه يحمل جين imm المسؤول عن المناعة ضد هذا المنتج . بالإضافة إلى ذلك، يحتوي البلازميد على سلسلة من جينات الحركة ( mob ). حجمه ووجود موقع تعرف واحد لإنزيم EcoRI جعلاه مرشحًا مناسبًا كناقل . ^{[ 1 ]}

تبدأ عملية تضاعف ColE1 من نقطة الأصل . على بُعد 555 زوجًا قاعديًا من هذه النقطة، يبدأ بوليميراز الحمض النووي الريبي (RNA polymerase) نسخ RNAII الذي يعمل كبادئ أولي ويبدأ بتخليق السلسلة الرائدة . يلتف النسخ إلى بنية ثانوية تُثبّت التفاعل بين الحمض النووي الريبي الوليد والحمض النووي (DNA) في نقطة الأصل. يُهاجم إنزيم RNase H هذا الهجين ، فيقوم بقطع سلسلة الحمض النووي الريبي، كاشفًا عن مجموعة هيدروكسيل في الطرف 3'. يسمح هذا بتمديد السلسلة الرائدة بواسطة بوليميراز الحمض النووي (DNA polymerase I) . يبدأ تخليق السلسلة المتأخرة لاحقًا بواسطة برايميز مُشفّر بواسطة الخلية المضيفة. تتم عملية التضاعف بالكامل بواسطة بروتينات الخلية المضيفة (بوليميراز الحمض النووي الريبي، وبوليميراز الحمض النووي (DNA polymerase I)، وRNase H)، لذا فإن تثبيط الترجمة سيوقف نمو الخلايا، ولكنه لن يوقف تضاعف ColE1. نظرًا لتثبيط ترجمة بروتين Rop أيضًا، سينتج عن ذلك عدد نسخ أعلى من المعتاد في هذه الخلايا.

يُعدّ RNAI نسخةً معاكسةً لجزءٍ من RNAII، ولذلك يرتبط بنهايته 5'. يُغيّر هذا الارتباط طيّ RNAII بحيث لا يستقرّ هجين DNA-RNA ولا يحدث انقسام. يضمن هذا أن يتباطأ التضاعف عند أعداد النسخ العالية نتيجةً لزيادة تركيز RNAI. أما Rop فهو مثبّط تضاعف ثانوي، إذ يُثبّت هجين RNAI-RNAII. قد يكون Rop ذا أهمية خاصة في منع التضاعف الجامح عند معدلات النمو البطيئة.

يحتوي جين ColE1 على عدد نسخ يتراوح بين 25 و30 نسخة وفقًا لمنشوره الأصلي. ^{[ 1 ]}

تؤثر آلية التحكم في عدد النسخ على جميع البلازميدات التي تستخدم نفس نوع الآلية طالما كانت تسلسلات الحمض النووي الريبوزي المتداخلة (RNAIs) الخاصة بها متشابهة بدرجة كافية. ونتيجة لذلك، لا يمكن لبلازميدين مختلفين يحملان تسلسلات RNAIs متشابهة أن يتعايشا بشكل مستقر؛ وهذا ما يُسمى عدم التوافق . تُشكل البلازميدات الطبيعية التي تشترك في آلية ColE1 أربع مجموعات عدم توافق على الأقل (ColE1، p15A ، CloDF13 ، RSF1030 ). تتوافق البلازميدات من المجموعات المختلفة مع بعضها البعض لأنها لا تتداخل بشكل مفرط. وقد استُخدم التطور الموجه لتوليد المزيد من مجموعات عدم التوافق. ^{[ 2 ]}