Episomske vrste in njihove značilnosti



A episome, na področju genetike je to molekula DNA, ki se lahko avtonomno replicira v citoplazmi gostiteljske celice in je fizično integrirana v kromosom gostitelja, prav tako se replicira kot ena molekula (ki jo imenujemo kointegracija). ).

Episoma lahko torej razlagamo kot način sožitja in ne kot vrsto replikona. Dejstvo je, da se za nekatere avtorje lahko transposoni in insercijske sekvence štejejo za epizome, saj se dejansko prenašajo na kromosom gostiteljske celice, čeprav nikoli nimajo neodvisnega in avtonomnega obstoja v citoplazmi..

V evkariontskih celicah, nasprotno, se episom nanaša bolj na virusne replikone, ki soobstajajo kot plazmidi v okuženih celicah, kot na viruse, ki so lahko integrirani v genom celice gostiteljice..

To ni edini primer, ko ista beseda pomeni različne stvari pri evkariontih in prokariotih (npr. Izraz transformacija). Episomi imajo bogato zgodovino v razvoju sodobne genetike, saj so pomagali razkriti zanimive pojave, povezane z dedovanjem..

Indeks

  • 1 Episomes, ki so bakteriofagi
  • 2 Episomi, ki so plazmidi
  • 3 Episomi v evkariontskih celicah
  • 4 Sklepi
  • 5 Reference

Episomi, ki so bakteriofagi

Eden od klasičnih primerov epizome je lambda bakteriofaga v bakteriji gostiteljici, od katerih je najbolj znana Escherichia coli. Bakteriofag (skrajšani fag) je virus, ki okuži bakterije.

V pogojih, ki vodijo do okužbe bakterije s fagom, se lahko virusni genom, vnesen v citoplazmo kot linearna molekula, cirkulira in s posebnimi dogodki rekombinacije na mestu, ki so integrirani v kromosom gostiteljske bakterije.

Znotraj genoma faga obstaja kratko zaporedje nukleotidov (attλ), ki se popolnoma dopolnjuje z veznim mestom (vezanost) v krožnem kromosomu bakterije (attB).

Rekombinacijski dogodek med tema dvema mestoma vodi v nastanek kointegracije med dvema krogoma, ki povzročata večji krog. Ko se kromosom bakterije replicira, se genom virusa replicira (v episomskem stanju).

To se lahko zgodi za neskončne generacije - razen če induktivni dogodek vodi v cepitev virusnega genoma in poznejši vstop v avtonomni replikativni cikel virusa, ki doseže vrhunec v lizi bakterij, da sprosti nove virione..

Episomi, ki so plazmidi

Še eden izmed najbolj znanih primerov epizome je faktor plodnosti ali plazmid F. Včasih, odvisno od sestave nukleotida gostiteljske bakterije (npr. E. coli), se krožni plazmid rekombinira s homolognimi mesti, ki so prisotna na kromosomu bakterij, ki povzročajo kointegracijo.

To pomeni, da se plazmid lahko replicira v nizkem številu kopij v citoplazmi bakterij, ali če je integriran, se podvoji kot celota v številnih kopijah, ki ustrezajo bakterijam brez F (običajno enega)..

V svojem statusu episoma F daje bakterijam sposobnost, da proizvedejo veliko število rekombinantov po konjugacijskem procesu..

F + bakterija (to je, ki ima avtonomni plazmid F), ki je podvržena vstavitvi tega elementa, naj bi bila Hfr (z visoko frekvenco rekombinacije, za akronim v angleščini), saj je s konjugacijskim dogodkom teoretično sposobni "povleči" celotno bakterijsko kromosomno bakterijo F- (tj. brez faktorja plodnosti ali plazmida F).

Na splošno sekvence, ki zagotavljajo homologijo (in s tem podobnost in komplementarnost) med F plazmidom in bakterijskim kromosomom, da preverimo postopek rekombinacije specifičnega mesta, ki povzroči kointegracijo, so insercijske sekvence..

Episomi v evkariontskih celicah

Iz zgodovinskih razlogov je bil izraz episome (nad + telesom) vedno povezan s pojmom plazmida, ki izvirno izhaja iz sveta ekstrakromosomskih elementov v prokariotih.

Pri iskanju podobnih elementov pri evkariontih je bila uporabljena uporaba za določanje molekul virusnih genomov, ki so sposobni samo-razmnoževati se v tem tipu okuženih celic z lastnostmi, ki so podobne tistim v plazmidih v prokariontih..

To pomeni, da lahko v eukariotskih celicah, okuženih z virusi, v nekaterih primerih ugotovimo, da kot del njihovega cikla podvajanja v celici obstaja kot krožna molekula DNA, podobna tistim drugim replikonom, opisanim v, na primer, bakterijah..

Najpogosteje znani virusi, ki lahko obstajajo kot krožne molekule DNA avtonomne replikacije (iz kromosoma gostitelja), spadajo v družine Herpesviridae, Adenoviridae in Polyomaviridae.

Nobeden od njiju pa ni integriran v gostiteljski genom - zato se lahko šteje, da se razmnožujejo kot plazmidi in ne ustrezajo notranji kakovosti, ki je značilna za episom: integrira se v genom gostitelja..

Čeprav je bila predlagana odprava izraza, bi to lahko samo povzročilo zmedo glede teme, ki je že sama po sebi precej zapletena..

Sklepi

Skratka, lahko rečemo, da je epizom, etimološko gledano, genetski element avtonomne replikacije, ki lahko sobiva v celici kot prosta molekula DNA ali fizično integrirana z gostiteljem..

Z vidika genetike pa je epizom plazmid ali virus, ki se lahko integrira v genom prokariotov ali je eden od tipov plazmidov, ki jih evkariontska celica lahko zadržuje..

Zanimivo je, da se virusi, ki se lahko vstavijo v genom evkariontskega gostitelja (retrovirus), ne štejejo za epizome..

Reference

  1. Brock, T. D. 1990. Pojav bakterijske genetike. Cold Spring Harbour Laboratory Press. Cold Spring Harbor, MA, Združene države Amerike.
  2. Griffiths, A. J.F., Wessler, S.R., Carroll, B. & Doebley, J. Uvod v genetsko analizo. W. H. Freeman & Co, založniki McMillan. London, Združeno kraljestvo.
  3. Hayes, W. 1971. Genetika bakterij in njihovih virusov, druga izdaja. Znanstvene publikacije Blackwell.
  4. Jacob, F. & Wollman, E.L. 1958. Lesene epizode, elemente génétiques ajoutés. Priprave Rendus de l'Académie des Sciences de Paris, 247 (1): 154-156.
  5. Levy, J.A., Fraenkel-Conrat, H. in Owens, O.S. 1994. Virologija, 3. izdaja. Prenticeova dvorana. Englerwood Cliffs, NJ, Združene države Amerike.