Episoma: tipurile și caracteristicile acestora

Un episom, în domeniul geneticii, este o moleculă de ADN care este capabilă să replică în mod autonom în citoplasma celulei gazdă și care este integrată fizic în cromozomul gazdă, este de asemenea reprodusă ca o singură moleculă pe care o numim cointegrado).

Prin urmare, epistola poate fi interpretată ca o modalitate de coexistență, și nu ca un tip de replică. De fapt, pentru anumiți autori, transpozonii și secvențele de inserție pot fi considerate ca episomi, deoarece sunt efectiv purtați pe cromozomul celulei gazdă, deși nu au o existență independentă și autonomă în citoplasmă.

În celulele eucariote, dimpotrivă, episoma se referă mai mult la repliconi virale care coexistă ca plasmide în celulele infectate decât la viruși care pot fi integrați în genomul celulei gazdă.

Aceasta nu este singura instanță în care același cuvânt înseamnă lucruri diferite în eucariote și procariote (de exemplu, termenul de transformare). Episomele au o istorie bogată în dezvoltarea geneticii moderne, deoarece au ajutat la descoperirea unor fenomene interesante legate de moștenire.

Episome care sunt bacteriofagi

Unul dintre exemplele clasice de episoame este bacteriofagul lambda în bacteria gazdă, cel mai cunoscut fiind Escherichia coli. Un bacteriofag (fag abreviat) este un virus care infectează bacteriile.

În condiții favorabile pentru infectarea bacteriei de către fag, genomul viral introdus în citoplasmă ca moleculă liniară poate fi circularizat și prin evenimente specifice de recombinare a locului, acesta poate fi integrat în cromozomul bacteriei gazdă.

În cadrul genomului fagic există o secvență scurtă de nucleotide (ata) care este perfect complementară unui situs de legare (att) în cromozomul circular al bacteriei (attB).

Evenimentul de recombinare dintre aceste două situri conduce la formarea unui cointegrate între două cercuri, dând naștere unui cerc mai mare. Atunci când cromozomul bacteriei este reprodus, prin urmare, genomul virusului este replicat (într-o stare episomică).

Acest lucru se poate întâmpla pentru generațiile infinite - cu excepția cazului în care un eveniment inductiv duce la excizia genomului viral și intrarea ulterioară în ciclul replicativ autonom al virusului care culminează în liza bacteriilor pentru eliberarea noilor virioni generați.

Episome care sunt plasmide

Un alt dintre cele mai cunoscute exemple de episomi este cel al factorului de fertilitate sau al plasmidei F. Uneori, în funcție de constituția nucleotidică a bacteriei gazdă (de exemplu E. coli), plasmida circulară se recombinează cu situsurile omoloage prezente pe cromozom a bacteriilor care dau naștere unei cointegrate.

Adică, plasmida se poate replica în număr redus de copii în citoplasma bacteriei sau, dacă se integrează, se repetă în ansamblu într-un număr de copii echivalent cu cel al bacteriilor fără F (de obicei unul).

În starea sa ca episom, F dă bacteriei o capacitate de a produce un număr mare de recombinanți după procesul de conjugare.

O bacterie F + (adică având o plasmidă F independentă) care se supune introducerii acestui element este considerată a fi Hfr (pentru frecvența înaltă a recombinării, pentru acronimul său în limba engleză), deoarece printr-un eveniment de conjugare este teoretic capabil să "atragă" întregul cromozom bacterian într-o bacterie F- (adică, lipsită de factorul de fertilitate sau de plasmida F).

În general, secvențele care asigură omologia (și prin urmare, similitudinea și complementaritatea) între plasmida F și cromozomul bacterian pentru a verifica procesul specific de recombinare a locului care dă naștere la cointegrate, sunt secvențe de inserție.

Episome în celulele eucariote

Din motive istorice, termenul episome (deasupra + corp) a fost întotdeauna legat de cel al plasmidei, care derivă inițial din lumea elementelor extrachromozomale din prokariote.

Prin găsirea de elemente similare în eucariote, utilizarea acestora a fost adoptată pentru a desemna molecule de genomuri de virus capabile să se autoreplica în acest tip de celule infectate cu proprietăți care seamănă cu cele ale plasmidelor din prokaryotes.

Adică, în celulele eucariote infectate cu viruși, putem găsi în unele cazuri că, ca parte a ciclului lor de replicare, virusul coexistă în celulă ca o moleculă de ADN circulară similară cu celelalte repliconi descrise, de exemplu, în bacterii.

Virusii cei mai cunoscuți care pot coexista ca molecule de ADN circular de replicare autonomă (din cromozomul gazdă) aparțin familiilor Herpesviridae, Adenoviridae și Polyomaviridae.

Nici unul dintre acestea nu este integrat în genomul gazdei, motiv pentru care ele pot fi considerate a se replica ca plasmide și nu îndeplinesc calitatea intrinsecă care caracterizează un episod: integrarea în genomul gazdei.

Deși eliminarea termenului a fost propusă, poate că nu face altceva decât să aducă confuzie unei probleme care este deja destul de complexă de la sine.

concluziile

Pe scurt, putem spune că un episom, din punct de vedere etimologic, este un element genetic al replicării autonome care poate coexista în celulă ca o moleculă de ADN liberă sau fizic integrat cu cel al gazdei.

Din punct de vedere genetic, totuși, un episom este o plasmidă sau un virus care poate fi integrat în genomul de procariote sau poate fi unul dintre tipurile de plasmide pe care o celulă eucariotă le poate conține.

Interesant este faptul că virușii care pot fi inserați în genomul gazdei eucariote (retrovirus) nu sunt considerați episomi.