Эписомы , в области генетики, представляет собой молекулу ДНК , которая способна автономно реплицироваться в цитоплазме клетки - хозяина, и что физически интегрирована в хромосому клетки-хозяина, а также воспроизводит в качестве отдельной молекулы (на которую мы называем коинтегрированной).
Следовательно, эписому можно интерпретировать как форму сосуществования, а не как тип репликона. Фактически, для некоторых авторов транспозоны и инсерционные последовательности могут рассматриваться как эписомы, поскольку они эффективно переносятся на хромосоме клетки-хозяина, хотя никогда не имеют независимого и автономного существования в цитоплазме.
Напротив, в эукариотических клетках эписома относится больше к вирусным репликонам, которые сосуществуют как плазмиды в инфицированных клетках, чем к вирусам, которые могут интегрироваться в геном клетки-хозяина.
Это не единственный случай, когда одно и то же слово означает разные вещи у эукариот и прокариот (например, термин «трансформация»). Эписомы имеют богатую историю в развитии современной генетики, поскольку они помогли раскрыть интересные явления, связанные с наследственностью.
Эписомы, являющиеся бактериофагами
Другим из наиболее известных примеров эписом является фактор фертильности или плазмида F. Иногда, в зависимости от нуклеотидной конституции бактерии-хозяина (например, E. coli), кольцевая плазмида рекомбинирует с гомологичными сайтами, присутствующими на хромосоме. бактерии, дающей начало коинтеграту.
То есть плазмида может реплицироваться с низким числом копий в цитоплазме бактерии или, если она интегрирована, реплицироваться как целое с числом копий, соответствующим числу копий бактерии без F (обычно одна).
В своем эписомном состоянии F дает бактериям способность производить большое количество рекомбинантов после процесса конъюгации.
Бактерия F + (то есть обладающая автономной плазмидой F), которая претерпевает вставку этого элемента, называется Hfr (для высокой частоты рекомбинации, для ее аббревиатуры на английском языке), поскольку в результате события конъюгации это теоретически способны «перетащить» всю бактериальную хромосому в F-бактерию (то есть лишенную фактора фертильности или плазмиды F).
В общем, последовательности, которые обеспечивают гомологию (и, следовательно, сходство и комплементарность) между плазмидой F и бактериальной хромосомой, так что процесс сайт-специфической рекомбинации, приводящий к коинтеграции, подтверждается, являются последовательностями вставки.
Эписомы в эукариотических клетках
По историческим причинам термин эписома (вверху + тело) всегда был связан с термином плазмида, которая изначально происходит из мира внехромосомных элементов у прокариот.
При обнаружении подобных элементов у эукариот их использовали для обозначения молекул вирусных геномов, способных к саморепликации в этом типе инфицированных клеток со свойствами, аналогичными плазмидам прокариот.
Иными словами, в эукариотических клетках, инфицированных вирусами, мы можем в некоторых случаях обнаружить, что как часть репликативного цикла вирус сосуществует в клетке в виде кольцевой молекулы ДНК, подобной другим репликонам, описанным, например, в бактериях.
Наиболее широко известные вирусы, которые могут сосуществовать как автономно реплицирующиеся кольцевые молекулы ДНК (из хромосомы хозяина), принадлежат к семействам Herpesviridae, Adenoviridae и Polyomaviridae.
Однако ни один из них не интегрирован в геном хозяина, поэтому можно считать, что они реплицируются как плазмиды и что они не соответствуют внутреннему качеству, которое характеризует эписому: интегрируются в геном хозяина.
Хотя было предложено исключить этот термин, возможно, это только добавит путаницы в тему, которая уже сама по себе довольно сложна.
Выводы
Подводя итог, мы можем сказать, что эписома, этимологически говоря, является генетическим элементом автономной репликации, который может сосуществовать в клетке как свободная молекула ДНК или физически интегрироваться в молекулу хозяина.
Однако с точки зрения генетики эписома - это плазмида или вирус, которые могут интегрироваться в прокариотический геном, или быть одним из типов плазмид, которые может содержать эукариотическая клетка.
Интересно, что вирусы, которые могут вставляться в геном эукариотического хозяина (ретровирус), не считаются эписомами.
Ссылки
- Брок, Т.Д. 1990. Возникновение бактериальной генетики. Лабораторный пресс Колд-Спринг-Харбор. Колд-Спринг-Харбор, Массачусетс, Соединенные Штаты Америки.
- Гриффитс, AJF, Весслер, С.Р., Кэрролл, С.Б. и Добли, Дж. Введение в генетический анализ. WH Freeman & Co, McMillan Publishers. Лондон, Соединенное Королевство.
- Hayes, W. 1971. Генетика бактерий и их вирусов, второе издание. Научные публикации Блэквелла.
- Джейкоб, Ф. и Уоллман, Э.Л. 1958. Les Episomes, elements génétiques ajoutés. Comptes Rendus de l'Académie des Sciences de Paris, 247 (1): 154–156.
- Леви, Дж. А., Френкель-Конрат, Х. и Оуэнс, О. С. 1994. Вирусология, 3-е издание. Прентис Холл. Энглервуд Клиффс, Нью-Джерси, Соединенные Штаты Америки.