ZA episome, W dziedzinie genetyki jest to cząsteczka DNA, która jest zdolna do autonomicznej replikacji w cytoplazmie komórki gospodarza i która fizycznie zintegrowana z chromosomem komórki gospodarza jest również replikowana jako pojedyncza cząsteczka (którą nazywamy kointegrującą). ).
Dlatego episom można interpretować jako formę współistnienia, a nie jako rodzaj replikonu. W rzeczywistości, dla niektórych autorów transpozony i sekwencje insercyjne można uznać za episomy, ponieważ są one skutecznie przenoszone na chromosomie komórki gospodarza, chociaż nigdy nie mają niezależnego i autonomicznego istnienia w cytoplazmie..
Z kolei w komórkach eukariotycznych episom odnosi się bardziej do replikonów wirusów, które współistnieją jako plazmidy w zakażonych komórkach, niż do wirusów, które mogą integrować się z genomem komórki gospodarza..
Nie jest to jedyny przypadek, w którym to samo słowo oznacza różne rzeczy u eukariontów i prokariontów (na przykład termin transformacja). Episomy mają bogatą historię w rozwoju współczesnej genetyki, ponieważ pomogły odkryć interesujące zjawiska związane z dziedziczeniem.
Indeks artykułów
Jednym z klasycznych przykładów episomów jest bakteriofag lambda w bakteriach gospodarza, z których najbardziej znanym jest Escherichia coli. Bakteriofag (w skrócie fag) to wirus infekujący bakterie.
W warunkach sprzyjających zakażeniu bakterii przez faga genom wirusa wprowadzony do cytoplazmy w postaci liniowej cząsteczki może ulec cyrkulacji, a poprzez zdarzenia rekombinacji specyficznej dla miejsca, zintegrować się z chromosomem bakterii gospodarza..
W genomie faga znajduje się krótka sekwencja nukleotydów (attλ), która jest doskonale komplementarna z miejscem wiązania (przyłączenia) na okrągłym chromosomie bakterii (attB).
Rekombinacja między tymi dwoma miejscami prowadzi do powstania kointegratu między dwoma okręgami, dając początek większemu kręgu. Dlatego replikacja chromosomu bakterii powoduje replikację genomu wirusa (w stanie episomu).
Może to mieć miejsce przez nieskończoną liczbę pokoleń - chyba że zdarzenie indukcyjne prowadzi do rozszczepienia genomu wirusa i późniejszego wejścia w autonomiczny cykl replikacyjny wirusa, którego kulminacją jest liza bakterii w celu uwolnienia nowo utworzonych wirionów..
Innym z najlepiej znanych przykładów episomów jest czynnik płodności lub plazmid F. Czasami, w zależności od konstytucji nukleotydów bakterii gospodarza (np. E. coli), kolisty plazmid rekombinuje z homologicznymi miejscami obecnymi na chromosomie. bakterii powodujących kointegrację.
Oznacza to, że plazmid może replikować w małej liczbie kopii w cytoplazmie bakterii lub, jeśli jest zintegrowany, replikować jako całość w liczbie kopii, która odpowiada liczbie kopii bakterii bez F (zazwyczaj jeden)..
W stanie episomu F daje bakteriom zdolność do wytwarzania dużej liczby rekombinantów po procesie koniugacji..
Mówi się, że bakteria F + (to znaczy, która ma autonomiczny plazmid F), która ulega insercji tego pierwiastka, jest Hfr (dla wysokiej częstotliwości rekombinacji, dla jej akronimu w języku angielskim), ponieważ przez zdarzenie koniugacji jest teoretycznie zdolne do „przeciągnięcia” całego chromosomu bakteryjnego do bakterii F- (tj. pozbawionej czynnika płodności lub plazmidu F).
Ogólnie, sekwencje, które zapewniają homologię (a zatem podobieństwo i komplementarność) między plazmidem F a chromosomem bakteryjnym w celu zweryfikowania procesu rekombinacji specyficznej dla miejsca, która prowadzi do kointegracji, to sekwencje insercyjne.
Ze względów historycznych termin episom (powyżej + ciało) był zawsze powiązany z terminem plazmidu, który pierwotnie wywodzi się ze świata elementów pozachromosomalnych u prokariotów..
Przy wyszukiwaniu podobnych pierwiastków u eukariontów, jego zastosowanie zostało przyjęte do oznaczenia cząsteczek genomów wirusa zdolnych do samoreplikacji w tego typu zakażonych komórkach o właściwościach podobnych do plazmidów u prokariotów..
Oznacza to, że w komórkach eukariotycznych zakażonych wirusami możemy w niektórych przypadkach stwierdzić, że w ramach swojego cyklu replikacyjnego wirus współistnieje w komórce jako kolista cząsteczka DNA podobna do tych innych replikonów opisanych na przykład w bakteriach..
Najbardziej znane wirusy, które mogą współistnieć jako autonomicznie replikujące się koliste cząsteczki DNA (z chromosomu gospodarza) należą do rodzin Herpesviridae, Adenoviridae i Polyomaviridae..
Żaden z nich nie jest jednak zintegrowany z genomem gospodarza - dlatego można uznać, że replikują się jako plazmidy i nie spełniają wewnętrznej cechy charakteryzującej episom: integrują się z genomem gospodarza..
Chociaż zaproponowano usunięcie tego terminu, być może spowoduje to jedynie zamieszanie w kwestii, która jest już dość złożona sama w sobie..
Podsumowując, możemy powiedzieć, że episom, mówiąc etymologicznie, jest genetycznym elementem autonomicznej replikacji, który może współistnieć w komórce jako wolna cząsteczka DNA lub fizycznie zintegrowany z gospodarzem..
Jednak z punktu widzenia genetyki episom jest plazmidem lub wirusem, który może integrować się z genomem prokariotów lub być jednym z typów plazmidów, które może być gospodarzem komórki eukariotycznej..
Co ciekawe, wirusy, które mogą wstawić do genomu gospodarza eukariotycznego (retrowirusa), nie są uważane za episomy..
Jeszcze bez komentarzy