Типы эписом и их характеристики



episoma, в области генетики это молекула ДНК, которая способна автономно реплицироваться в цитоплазме клетки-хозяина, и которая физически интегрируется в хромосому хозяина, она также реплицируется как единая молекула (которую мы называем коинтеграцией). ).

Следовательно, этот эпизод можно интерпретировать как способ сосуществования, а не как тип репликона. Фактически, для некоторых авторов транспозоны и инсерционные последовательности могут рассматриваться как эпизоды, поскольку они действительно находятся на хромосоме клетки-хозяина, хотя они никогда не имеют независимого и автономного существования в цитоплазме..

В эукариотических клетках, напротив, эписома относится больше к вирусным репликонам, которые сосуществуют в плазмидах в инфицированных клетках, чем к вирусам, которые могут быть интегрированы в геном клетки-хозяина..

Это не единственный случай, когда одно и то же слово означает разные слова у эукариот и прокариот (например, термин «трансформация»). Эпизомы имеют богатую историю развития современной генетики, поскольку они помогли раскрыть интересные явления, связанные с наследованием..

индекс

  • 1 Эпизомы, которые являются бактериофагами
  • 2 Эпизомы, которые являются плазмидами
  • 3 Эпизомы в эукариотических клетках
  • 4 Выводы
  • 5 ссылок

Эпизомы, которые являются бактериофагами

Одним из классических примеров эпизодов является лямбда бактериофага в бактерии-хозяине, самой известной из которых является Escherichia coli. Бактериофаг (сокращенно фаг) - это вирус, который поражает бактерии.

В условиях, благоприятствующих заражению бактерии фагом, вирусный геном, введенный в цитоплазму в виде линейной молекулы, может быть циркуляризирован, а путем специфических событий рекомбинации сайтов интегрирован в хромосому бактерии-хозяина..

В геноме фага имеется короткая последовательность нуклеотидов (attλ), которая идеально дополняет сайт связывания (прикрепления) в круговой хромосоме бактерии (attB).

Событие рекомбинации между этими двумя сайтами приводит к образованию коинтеграции между двумя кругами, приводящей к большему кругу. Таким образом, при репликации хромосомы бактерий геном вируса реплицируется (в эпизодическом состоянии)..

Это может происходить в течение бесконечных поколений - если только индуктивное событие не приводит к расщеплению вирусного генома и последующему вхождению в автономный репликативный цикл вируса, который завершается лизисом бактерий с целью высвобождения новых генерируемых вирионов.

Эпизомы, которые являются плазмидами

Другим из наиболее известных примеров эпизодов является фактор фертильности или плазмида F. Иногда, в зависимости от нуклеотидной структуры бактерии-хозяина (например, E.coli), кольцевая плазмида рекомбинирует с гомологичными сайтами, присутствующими в хромосоме. бактерий, дающих начало коинтеграции.

То есть плазмида может реплицироваться с небольшим количеством копий в цитоплазме бактерий или, если она интегрирована, реплицироваться в целом в количестве копий, соответствующих копии бактерий без F (обычно одной).

В своем статусе эпизода F дает бактериям способность продуцировать большое количество рекомбинантов после процесса конъюгации..

Бактерия F + (то есть обладающая автономной плазмидой F), которая подвергается вставке этого элемента, называется Hfr (по высокой частоте рекомбинации, для его аббревиатуры на английском языке), поскольку в случае сопряжения она теоретически способный "перетаскивать" всю бактериальную хромосому в F- (т.е. лишенный фактор фертильности или плазмиду F) бактерии.

В целом, последовательности, которые обеспечивают гомологию (и, следовательно, сходство и комплементарность) между F-плазмидой и бактериальной хромосомой для проверки процесса рекомбинации специфического сайта, который приводит к коинтеграции, представляют собой инсерционные последовательности..

Эпизомы в эукариотических клетках

По историческим причинам термин «эписома» (выше + тело) всегда был связан с термином «плазмида», который изначально происходит из мира внехромосомных элементов у прокариот..

При обнаружении аналогичных элементов у эукариот было принято использование для обозначения молекул вирусных геномов, способных к самовоспроизведению в инфицированных клетках этого типа со свойствами, которые напоминают свойства плазмид у прокариот..

То есть в эукариотических клетках, зараженных вирусами, в некоторых случаях мы можем обнаружить, что в рамках цикла репликации вирус сосуществует в клетке в виде кольцевой молекулы ДНК, подобной этим другим репликонам, описанным, например, в бактериях..

Наиболее известные вирусы, которые могут сосуществовать в виде круговых молекул ДНК автономной репликации (из хромосомы хозяина), относятся к семействам Herpesviridae, Adenoviridae и Polyomaviridae..

Ни один из них, однако, не интегрирован в геном хозяина - именно поэтому они могут считаться реплицирующимися как плазмиды и не соответствуют внутреннему качеству, которое характеризует эпизод: интегрироваться в геном хозяина.

Хотя было предложено исключить этот термин, это может только добавить путаницу к предмету, который сам по себе является довольно сложным..

выводы

Короче говоря, мы можем сказать, что эписома, этимологически говоря, является генетическим элементом автономной репликации, который может сосуществовать в клетке как свободная молекула ДНК или физически интегрироваться с хозяином..

Однако с точки зрения генетики эписома представляет собой плазмиду или вирус, которые могут быть интегрированы в геном прокариот или являться одним из типов плазмид, которые может содержать эукариотическая клетка..

Интересно, что вирусы, которые могут быть вставлены в геном эукариотического хозяина (ретровирус), не считаются эпизодами.

ссылки

  1. Брок, Т. Д. 1990. Появление бактериальной генетики. Cold Spring Harbor Laboratory Press. Колд Спринг Харбор, Массачусетс, Соединенные Штаты Америки.
  2. Griffiths, A.J.F., Wessler, S.R., Carroll, S.B. & Doebley, J. Введение в генетический анализ. W. H. Freeman & Co, издательство McMillan. Лондон, Великобритания.
  3. Хейс, В. 1971. Генетика бактерий и их вирусов, второе издание. Научные публикации Блэквелл.
  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. Вирусология, 3-е издание. Прентис Холл. Энглервудские Скалы, Нью-Джерси, Соединенные Штаты Америки.