Episoma-typen en hun kenmerken

een episoma, op het gebied van genetica, is een DNA-molecuul dat in staat is autonoom te repliceren in het cytoplasma van de gastheercel en fysiek geïntegreerd in het chromosoom wordt ook gerepliceerd als een enkel molecuul (wat wij noemen I cointegraat ).

Het episoom kan daarom worden geïnterpreteerd als een manier van coëxistentie, en niet als een type replicon. Voor sommige auteurs kunnen transposons en insertie-sequenties als episomen worden beschouwd, omdat ze inderdaad op het chromosoom van de gastheercel worden gedragen, hoewel ze nooit een onafhankelijk en autonoom bestaan ​​in het cytoplasma hebben..

In eukaryotische cellen verwijst het episoom daarentegen meer naar virale replicons die naast plasmiden in geïnfecteerde cellen naast elkaar bestaan ​​dan naar virussen die in het genoom van de gastheercel kunnen worden geïntegreerd..

Dit is niet het enige geval waarin hetzelfde woord verschillende dingen betekent in eukaryoten en prokaryoten (bijvoorbeeld de term transformatie). Episomen hebben een rijke geschiedenis in de ontwikkeling van moderne genetica, omdat ze hebben geholpen om interessante fenomenen met betrekking tot overerving te ontrafelen.

index

• 1 Episomes die bacteriofagen zijn
• 2 Episomen die plasmiden zijn
• 3 Episomes in eukaryote cellen
• 4 Conclusies
• 5 Referenties

Episomes die bacteriofagen zijn

Een van de klassieke voorbeelden van episomen is de bacteriofaag lambda in zijn gastheerbacterie, waarvan Escherichia coli de bekendste is. Een bacteriofaag (afgekorte faag) is een virus dat bacteriën infecteert.

Onder omstandigheden die bevorderlijk zijn voor infectie van de bacterie door de faag, kan het virale genoom geïntroduceerd in het cytoplasma als een lineair molecuul worden gecirculariseerd, en door specifieke siterecombinatie-gebeurtenissen, geïntegreerd in het chromosoom van de gastheerbacterie.

Binnen het faaggenoom is er een korte sequentie van nucleotiden (attλ) die perfect complementair is aan een bindingsplaats (hechting) in het circulaire chromosoom van de bacterie (attB).

De recombinatiegebeurtenis tussen deze twee plaatsen leidt tot de vorming van een cointegraat tussen twee cirkels dat aanleiding geeft tot een grotere cirkel. Wanneer het chromosoom van de bacterie wordt gerepliceerd, wordt daarom het genoom van het virus gerepliceerd (in een episomestaat).

Dit kan eindeloos generaties tenzij een inductieve gebeurtenis leidt tot de excisie van het virale genoom en daaropvolgende binnenkomst in de autonome replicatiecyclus van het virus dat eindigt met lysis van de bacteriën aan de nieuwe virions opgewekte vrijgeven.

Episomen die plasmiden zijn

Andere bekendste voorbeelden van episomen is vruchtbaarheidsfactor of plasmide F. Soms, afhankelijk van de nucleotide samenstelling van de gastheer bacteriën (bijvoorbeeld E. coli), het cirkelvormige plasmide recombineert met homologe plaatsen aanwezig op chromosoom van de bacteriën die aanleiding geven tot een coïntegratie.

Dat wil zeggen, het plasmide kan repliceren in laag aantal kopieën in het cytoplasma van de bacteriën, of indien geïntegreerd, repliceren als een geheel in een aantal kopieën overeenkomend met die van de bacteriën zonder F (gewoonlijk één).

In zijn status als een episoom geeft F de bacteriën het vermogen om een ​​hoog aantal recombinanten te produceren na het conjugatieproces.

Bacterie F + (dat wil zeggen, een plasmide autonoom F) ervaren inbrengen dit element wordt gezegd dat Hfr (hoogfrequent recombinatie kortweg Engels), als voor een evenement conjugatie is het theoretisch in staat om het volledige bacteriële chromosoom naar een F- (dat wil zeggen, zonder de vruchtbaarheidsfactor of plasmide F) bacteriën te "slepen".

Over het algemeen sequenties die homologie (en dus gelijkheid en complementariteit) tussen de F-plasmide en het bacteriële chromosoom van de plaatsspecifieke recombinatie proces dat leidt tot gecoïntegreerd verificatiemechanisme geeft leveren zijn insertiesequenties.

Episomes in eukaryote cellen

Om historische redenen was de term episoom (boven + lichaam) altijd gekoppeld aan die van plasmide, die oorspronkelijk is afgeleid van de wereld van extrachromosomale elementen in prokaryoten.

Bij het vinden van vergelijkbare elementen in eukaryoten, werd het gebruik geadopteerd om moleculen van virusgenomen aan te wijzen die in staat zijn tot zelfreplicatie in dit type geïnfecteerde cellen met eigenschappen die lijken op die van de plasmiden in prokaryoten..

Dat wil zeggen, in eukaryote cellen die zijn geïnfecteerd met virussen kunnen we in sommige gevallen vaststellen dat, als onderdeel van hun replicatiecyclus, het virus in de cel coëxisteert als een cirkelvormig DNA-molecuul vergelijkbaar met deze andere replicons die zijn beschreven in, bijvoorbeeld, bacteriën.

De meest bekende virussen die naast elkaar kunnen bestaan ​​als circulaire DNA-moleculen van autonome replicatie (van het chromosoom van de gastheer) behoren tot de families Herpesviridae, Adenoviridae en Polyomaviridae.

Geen van hen is echter geïntegreerd in het genoom van de gastheer - dat is de reden waarom ze kunnen worden beschouwd als te repliceren als plasmiden en niet voldoen aan de intrinsieke kwaliteit die een episoom kenmerkt: integreren in het genoom van de gastheer.

Hoewel de eliminatie van de term is voorgesteld, kan dit alleen verwarring toevoegen aan een onderwerp dat op zichzelf al vrij complex is..

conclusies

Kort gezegd, we kunnen zeggen dat een episoom, etymologisch gesproken, een genetisch element is van autonome replicatie dat naast elkaar kan bestaan ​​in de cel als een vrij DNA-molecuul, of fysiek is geïntegreerd met de gastheer.

Vanuit het oogpunt van genetica is een episoom echter een plasmide of een virus dat kan worden geïntegreerd in het genoom van prokaryoten, of een van de soorten plasmiden is die een eukaryote cel kan bevatten.

Interessant is dat virussen die kunnen worden ingevoegd in het genoom van de eukaryote gastheer (retrovirus) niet als episomen worden beschouwd.

referenties

1. Brock, T. D. 1990. The Emergence of Bacterial Genetics. Cold Spring Harbor laboratoriumpers. Cold Spring Harbor, MA, Verenigde Staten.
2. Griffiths, A.J.F., Wessler, S.R., Carroll, S.B. & Doebley, J. Inleiding tot genetische analyse. W.H. Freeman & Co, McMillan Publishers. Londen, Verenigd Koninkrijk.
3. Hayes, W. 1971. De genetica van bacteriën en hun virussen, tweede editie. Blackwell Scientific Publications.
4. Jacob, F. & Wollman, E. L. 1958. Les épisomes, elements génétiques ajoutés. Comptes Rendus de l'Académie des Sciences de Paris, 247 (1): 154-156.
5. Levy, J.A., Fraenkel-Conrat, H. & Owens, O. S. 1994. Virology, 3e editie. Prentice Hall. Englerwood Cliffs, NJ, Verenigde Staten.