Episom w dziedzinie genetyki, jest cząsteczką DNA, która jest zdolna do autonomicznej replikacji w cytoplazmie komórek gospodarza, a fizycznie zintegrowane w chromosomie komórki gospodarza, a także replikuje w jednej cząsteczce (u które nazywamy kointegracją).
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.
Natomiast 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.
Episomy, które są bakteriofagami
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 powodującej kointegrat.
Oznacza to, że plazmid może replikować w małej liczbie kopii w cytoplazmie bakterii lub, jeśli jest zintegrowany, replikować jako całość w liczbie kopii odpowiadającej 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 podlega 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- (to znaczy pozbawionej czynnika płodności lub plazmidu F).
Ogólnie, sekwencje, które zapewniają homologię (a zatem podobieństwo i komplementarność) pomiędzy plazmidem F i chromosomem bakteryjnym, tak że proces rekombinacji specyficznej dla miejsca, który powoduje kointegrację, jest weryfikowany, to sekwencje insercyjne.
Episomy w komórkach eukariotycznych
Ze względów historycznych termin episom (powyżej + ciało) był zawsze powiązany z terminem plazmidu, który pierwotnie wywodzi się ze świata elementów pozachromosomalnych u prokariotów.
Szukając podobnych pierwiastków u eukariontów, przyjęto te same 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 w niektórych przypadkach możemy stwierdzić, że w ramach 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 jakości charakteryzującej episom: integrują się z genomem gospodarza.
Chociaż zaproponowano usunięcie tego terminu, być może to tylko wprowadzi zamieszanie w temat, który jest już dość złożony.
Wnioski
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 cząsteczką gospodarza.
Jednak z punktu widzenia genetyki episom jest plazmidem lub wirusem, który może integrować się z genomem prokariotycznym lub być jednym z typów plazmidów, które mogą zawierać komórka eukariotyczna.
Co ciekawe, wirusy, które mogą wstawić do genomu gospodarza eukariotycznego (retrowirusa), nie są uważane za episomy.
Bibliografia
- Brock, TD 1990. The Emergence of Bacterial Genetics. Prasa laboratoryjna Cold Spring Harbor. Cold Spring Harbor, Massachusetts, Stany Zjednoczone Ameryki.
- Griffiths, AJF, Wessler, SR, Carroll, SB i Doebley, J. Wprowadzenie do analizy genetycznej. WH Freeman & Co, McMillan Publishers. Londyn, Wielka Brytania.
- Hayes, W. 1971. The Genetics of Bacteria and their Viruses, wydanie drugie. Publikacje naukowe Blackwell.
- Jacob, F. & Wollman, EL 1958. Les episomes, elements génétiques ajoutés. Comptes Rendus de l'Académie des Sciences de Paris, 247 (1): 154–156.
- Levy, JA, Fraenkel-Conrat, H. & Owens, OS 1994. Virology, wydanie 3. Prentice Hall. Englerwood Cliffs, NJ, Stany Zjednoczone Ameryki.