Typy epizómov a ich charakteristiky
episoma, v oblasti genetiky je to molekula DNA, ktorá je schopná autonómne sa replikovať v cytoplazme hostiteľskej bunky a ktorá sa fyzicky integruje do chromozómu hostiteľa, ale tiež sa replikuje ako jediná molekula (ktorú nazývame kointegráciou). ).
Epizóm preto možno interpretovať ako spôsob koexistencie a nie ako typ replikónu. Pre niektorých autorov môžu byť transpozóny a inzerčné sekvencie považované za epizómy, pretože sú skutočne nesené na chromozóme hostiteľskej bunky, hoci v cytoplazme nikdy nemajú nezávislú a autonómnu existenciu..

V eukaryotických bunkách, naopak, epizóm odkazuje viac na vírusové replikóny, ktoré koexistujú ako plazmidy v infikovaných bunkách než na vírusy, ktoré môžu byť integrované do genómu hostiteľskej bunky..
Toto nie je jediný prípad, v ktorom to isté slovo znamená rôzne veci v eukaryotoch a prokaryotoch (napríklad termín transformácia). Epizómy majú bohatú históriu vo vývoji modernej genetiky, pretože pomáhali odhaliť zaujímavé javy súvisiace s dedičstvom.
index
- 1 Epizómy, ktoré sú bakteriofágy
- 2 Epizómy, ktoré sú plazmidy
- 3 Epizómy v eukaryotických bunkách
- 4 Závery
- 5 Referencie
Epizómy, ktoré sú bakteriofágy
Jedným z klasických príkladov epizómov je bakteriofág lambda v hostiteľskej baktérii, z ktorých najznámejšia je Escherichia coli. Bakteriofág (skrátený fág) je vírus, ktorý infikuje baktérie.
Za podmienok vedúcich k infekcii baktérie fágom môže byť vírusový genóm zavedený do cytoplazmy ako lineárna molekula cirkularizovaný a pomocou špecifických miest rekombinačných udalostí integrovaných do chromozómu hostiteľskej baktérie.
Vo fágovom genóme je krátka sekvencia nukleotidov (attλ), ktorá je dokonale komplementárna k väzbovému miestu (pripojeniu) v kruhovom chromozóme baktérie (attB).
Rekombinácia medzi týmito dvoma miestami vedie k vytvoreniu kointegrátu medzi dvoma kruhmi, čo vedie k väčšiemu kruhu. Keď sa replikuje chromozóm baktérií, genóm vírusu sa replikuje (v epizóme).
Toto sa môže stať pre nekonečné generácie - pokiaľ indukčná udalosť nevedie k štiepeniu vírusového genómu a následnému vstupu do autonómneho replikačného cyklu vírusu, ktorý kulminuje lýzou baktérií, aby sa uvoľnili nové virióny..
Epizómy, ktoré sú plazmidy
Ďalším z najznámejších príkladov epizómov je faktor plodnosti alebo plazmid F. Niekedy, v závislosti od nukleotidovej konštitúcie hostiteľskej baktérie (napr. E. coli), kruhový plazmid rekombinuje s homológnymi miestami prítomnými na chromozóme baktérií, ktoré viedli ku kointegrácii.
To znamená, že plazmid sa môže replikovať v malom počte kópií v cytoplazme baktérií, alebo ak je integrovaný, replikovať sa ako celok v počte kópií, ktoré zodpovedajú množstvu kópií baktérií bez F (zvyčajne jedna)..
Vo svojom stave epizómu, F dáva baktériám schopnosť produkovať vysoký počet rekombinantov po procese konjugácie.
Baktéria F + (ktorá má autonómny plazmid F), ktorý prechádza vložením tohto elementu, je označovaná ako Hfr (vysokou frekvenciou rekombinácie, pre jeho akronym v angličtine), pretože v prípade konjugácie je to teoreticky schopné "pretiahnuť" celý bakteriálny chromozóm na F- (tj chýbajúci faktor plodnosti alebo baktérie plazmidu F).
Všeobecne, sekvencie, ktoré poskytujú homológiu (a teda podobnosť a komplementaritu) medzi F plazmidom a bakteriálnym chromozómom na overenie procesu rekombinácie špecifického miesta, ktorý vedie ku kointegrácii, sú inzerčné sekvencie.
Epizómy v eukaryotických bunkách
Z historických dôvodov bol termín epizóm (nad + telo) vždy spojený s pojmom plazmid, ktorý pôvodne pochádza zo sveta extrachromozomálnych prvkov v prokaryotoch.
Pri hľadaní podobných prvkov v eukaryotoch sa použilo použitie na označenie molekúl vírusových genómov schopných samoreplikácie v tomto type infikovaných buniek s vlastnosťami, ktoré sa podobajú vlastnostiam plazmidov v prokaryotoch..
To znamená, že v eukaryotických bunkách infikovaných vírusmi nájdeme v niektorých prípadoch, že ako súčasť ich replikačného cyklu vírus koexistuje v bunke ako kruhová molekula DNA podobná týmto iným replikónom opísaným napríklad v baktériách..
Najbežnejšie známe vírusy, ktoré môžu koexistovať ako kruhové molekuly DNA autonómnej replikácie (z hostiteľského chromozómu) patria do čeľade Herpesviridae, Adenoviridae a Polyomaviridae.
Žiadny z nich však nie je integrovaný do hostiteľského genómu - preto sa môže považovať za replikáciu ako plazmid a nespĺňa vnútornú kvalitu, ktorá charakterizuje epizóm: integrácia do genómu hostiteľa.
Hoci bola navrhnutá eliminácia tohto termínu, môže to len zmiasť tému, ktorá je už sama o sebe dosť zložitá..
závery
Stručne povedané, môžeme povedať, že epizóm, etymologicky, je genetickým prvkom autonómnej replikácie, ktorá môže koexistovať v bunke ako voľná molekula DNA, alebo fyzicky integrovaná s hostiteľom..
Z hľadiska genetiky je však epizóm plazmid alebo vírus, ktorý môže byť integrovaný do genómu prokaryotov, alebo môže byť jedným z typov plazmidov, ktoré môže eukaryotická bunka preniesť..
Zaujímavé je, že vírusy, ktoré môžu byť vložené do genómu eukaryotického hostiteľa (retrovírus), sa nepovažujú za epizómy..
referencie
- Brock, T. D. 1990. Vznik bakteriálnej genetiky. Cold Spring Harbor Laboratory Press. Cold Spring Harbor, MA, Spojené štáty americké.
- Griffiths, A. J. F., Wessler, S.R., Carroll, S.B. & Doebley, J. Úvod do Genetic Analysis. W. H. Freeman & Co, McMillan Publishers. Londýn, Spojené kráľovstvo.
- Hayes, W. 1971. Genetika baktérií a ich vírusov, druhé vydanie. Blackwell Scientific Publications.
- Jacob, F. & Wollman, E. L. 1958. Les épisomes, elements génétiques ajoutés. Comptes Rendus de l'Académie des Sciences de Paris, 247 (1): 154-156.
- Levy, J.A., Fraenkel-Conrat, H. & Owens, O. S. 1994. Virology, 3. vydanie. Prentice Hall. Englerwood Cliffs, NJ, Spojené štáty americké.