Типи епісоми та їх характеристики



A episome, в області генетики це молекула ДНК, здатна автономно реплікуватися в цитоплазмі клітини-господаря, і яка фізично інтегрована в хромосому господаря, вона також реплікується як єдина молекула (яку ми називаємо коінтеграцією). ).

Таким чином, епісома може бути інтерпретована як спосіб співіснування, а не як тип реплікона. Насправді, для деяких авторів транспозони і послідовності вставки можуть розглядатися як епісоми, оскільки вони дійсно здійснюються на хромосомі клітини-господаря, хоча вони ніколи не мають незалежного і автономного існування в цитоплазмі..

У еукаріотичних клітинах, навпаки, епісома відноситься до вірусних репліконів, які співіснують як плазміди в інфікованих клітинах, ніж до вірусів, які можуть бути інтегровані в геном клітини-господаря..

Це не єдиний випадок, в якому одне й те саме слово означає різні речі в еукаріотів і прокаріотів (наприклад, термін трансформація). Епісоми мають багату історію розвитку сучасної генетики, оскільки допомагали розгадати цікаві явища, пов'язані з спадком.

Індекс

  • 1 Епізоми, які є бактеріофагами
  • 2 Епісоми, які є плазмідами
  • 3 Епісоми в еукаріотичних клітинах
  • 4 Висновки
  • 5 Посилання

Епісоми, які є бактеріофагами

Одним з класичних прикладів епізомів є бактеріофаг лямбда в його бактерії-господаря, найвідомішим з яких є Escherichia coli. Бактеріофаг (скорочений фаг) - це вірус, який інфікує бактерії.

В умовах, що сприяють інфікуванню бактерії фагом, вірусний геном, що вводиться в цитоплазму як лінійна молекула, може бути циркуляризован, і шляхом рекомбінації конкретних ділянок, інтегрованих в хромосому бактерії-господаря.

У геномі фага існує коротка послідовність нуклеотидів (attλ), яка ідеально доповнює сайт зв'язування (прикріплення) в круговій хромосомі бактерії (attB).

Подія рекомбінації між цими двома ділянками призводить до утворення коінтеграції між двома колами, що дають початок більшому колу. Коли хромосома бактерій реплікується, то геном вірусу реплікується (в епісомном стані).

Це може статися для нескінченних поколінь - якщо індуктивна подія не призводить до розщеплення вірусного генома, і подальшого введення в автономний реплікативний цикл вірусу, що завершується лізисом бактерій, щоб вивільнити нові віріони.

Епісоми, які є плазмідами

Іншим з найбільш відомих прикладів епізомів є фактор фертильності або плазміда F. Іноді в залежності від нуклеотидної будови бактерії-господаря (наприклад, E. coli) циркулярна плазміда рекомбінує з гомологічними ділянками, присутніми на хромосомі бактерій, що породжують коінтеграцію.

Тобто плазміда може реплицироваться в малій кількості копій в цитоплазмі бактерій, або, якщо вона інтегрована, реплікується в цілому в ряді копій, відповідних бактеріям без F (зазвичай один).

У своєму статусі епісома F дає бактеріям можливість продукувати велику кількість рекомбінантів після процесу кон'югації..

F + бактерію (тобто, яка має автономну плазміду F), яка піддається вставці цього елемента, називається Hfr (за високою частотою рекомбінації, для її акроніму англійською мовою), оскільки за подією спряження теоретично здатні "перетягувати" бактерії всі бактеріальні хромосоми до F- (тобто, не мають фактора родючості або плазміди F).

Загалом, послідовності, які забезпечують гомологію (і, отже, подібність і комплементарність) між F-плазмідою і бактеріальною хромосомою для перевірки процесу рекомбінації конкретного ділянки, що призводить до коінтеграції, є вставними послідовностями.

Епісоми в еукаріотичних клітинах

З історичних причин термін епісома (вище + тіло) завжди був пов'язаний з терміном плазміди, яка спочатку походить від світу позахромосомних елементів у прокаріотів.

При знаходженні аналогічних елементів у еукаріотів, було застосовано використання для позначення молекул вірусних геномів, здатних самореплицироваться в цьому типі інфікованих клітин з властивостями, які нагадують такі плазміди в прокаріотів..

Тобто, в еукаріотичних клітинах, інфікованих вірусами, ми можемо знайти в деяких випадках, що в рамках свого циклу реплікації вірус співіснує в клітині як кругова молекула ДНК, подібна до інших репліконів, описаних, наприклад, у бактеріях..

Найбільш відомі віруси, які можуть співіснувати як циркулярні молекули ДНК автономної реплікації (з хромосоми господаря), належать до сімейств Herpesviridae, Adenoviridae і Polyomaviridae.

Жоден з них, однак, не інтегрований в геном господаря - саме тому їх можна розглядати як реплікуються як плазміди і не відповідають власної якості, що характеризує епісом: інтегрувати в геном господаря..

Хоча було запропоновано усунення терміну, це може лише додати плутанину до теми, яка сама по собі вже досить складна..

Висновки

Коротше кажучи, можна сказати, що епісома, етимологічно кажучи, є генетичним елементом автономної реплікації, яка може співіснувати в клітині як вільна молекула ДНК, або фізично інтегрована з господарем.

З точки зору генетики, однак, епісома являє собою плазміду або вірус, які можуть бути інтегровані в геном прокаріотів, або бути одним з типів плазміди, які можуть вводити еукаріотичні клітини.

Цікаво, що віруси, які можуть бути вставлені в геном еукаріотичного господаря (ретровірусу), не вважаються епісомами.

Список літератури

  1. Брок, Т. Д. 1990. Поява бактеріальної генетики. Лабораторія преси Cold Spring Harbor. Cold Spring Harbor, MA, Сполучені Штати Америки.
  2. Griffiths, A.J.F., Wessler, S.R., Carroll, S.B. & Doebley, J. Введення в генетичний аналіз. W. H. Freeman & Co, видавництва McMillan. Лондон, Великобританія.
  3. Hayes, W. 1971. Генетика бактерій та їх вірусів, друге видання. Наукові публікації Блеквелла.
  4. Якоб, Ф. і Воллман, Е. Л. 1958. Епізоми, елементи génétiques ajoutés. Компетенція Rendus de l'Académie des Sciences de Paris, 247 (1): 154-156.
  5. Levy, J.A., Fraenkel-Conrat, H. & Owens, O. S. 1994. Вірусологія, 3-е видання. Prentice Hall. Englerwood Cliffs, NJ, Сполучені Штати Америки.