Een episoom , in de genetica, is een DNA-molecuul dat in staat is om autonoom te repliceren in het cytoplasma van de gastheercel, en dat fysiek geïntegreerd is met het chromosoom van de gastheercel, ook repliceert als een enkel molecuul (aan de die we cointegrated noemen).
Het episoom kan daarom worden geïnterpreteerd als een vorm van coëxistentie, en niet als een soort replicon. Voor sommige auteurs kunnen transposons en insertiesequenties zelfs als episomen worden beschouwd, aangezien ze effectief worden gedragen op het chromosoom van de gastheercel, hoewel ze nooit een onafhankelijk en autonoom bestaan in het cytoplasma hebben.
In eukaryote cellen verwijst episoom daarentegen meer naar virale replicons die naast elkaar bestaan als plasmiden in geïnfecteerde cellen dan naar virussen die kunnen worden geïntegreerd in het genoom van de gastheercel.
Dit is niet het enige geval waarin hetzelfde woord verschillende dingen betekent in eukaryoten en prokaryoten (bijvoorbeeld de term transformatie). Afleveringen hebben een rijke geschiedenis in de ontwikkeling van moderne genetica, omdat ze hebben bijgedragen aan het ontrafelen van interessante fenomenen die verband houden met erfelijkheid.
Afleveringen die bacteriofagen zijn
Een ander bekend voorbeeld van episomen is dat van de vruchtbaarheidsfactor, of plasmide F. Soms recombineert het circulaire plasmide, afhankelijk van de nucleotideconstructie van de gastheerbacterie (bijv. E. coli), met homologe plaatsen op het chromosoom. van de bacterie die aanleiding geeft tot een cointegrate.
Dat wil zeggen, het plasmide kan in een laag aantal kopieën repliceren in het cytoplasma van de bacterie, of als het geïntegreerd is, repliceren als geheel in een kopie-aantal dat overeenkomt met dat van de bacterie zonder F (in het algemeen één).
In zijn episoomtoestand geeft F de bacteriën het vermogen om een groot aantal recombinanten te produceren na het conjugatieproces.
Een F + -bacterie (dat wil zeggen, die een autonoom F-plasmide bezit) die de insertie van dit element ondergaat, wordt Hfr genoemd (voor hoge frequentie van recombinatie, voor zijn acroniem in het Engels), omdat het bij een vervoegingsgebeurtenis theoretisch is in staat om het volledige bacteriële chromosoom in een F-bacterie te "slepen" (dwz zonder de vruchtbaarheidsfactor, of plasmide F).
In het algemeen zijn de sequenties die de homologie (en dus gelijkenis en complementariteit) verschaffen tussen het F-plasmide en het bacteriële chromosoom, zodat het plaatsspecifieke recombinatieproces dat aanleiding geeft tot het co-integratieproces, wordt geverifieerd, insertiesequenties.
Afleveringen in eukaryote cellen
Om historische redenen werd de term episoom (boven + lichaam) altijd gekoppeld aan die van plasmide, dat oorspronkelijk afkomstig is uit de wereld van extrachromosomale elementen in prokaryoten.
Bij het vinden van vergelijkbare elementen in eukaryoten, werd het gebruik ervan aangenomen om moleculen van virusgenomen aan te duiden die in staat waren om zichzelf te repliceren in dit type geïnfecteerde cellen met eigenschappen die vergelijkbaar waren met die van plasmiden in prokaryoten.
Dat wil zeggen, in eukaryote cellen die zijn geïnfecteerd met virussen, kunnen we in sommige gevallen ontdekken dat het virus, als onderdeel van zijn replicatieve cyclus, naast elkaar in de cel bestaat als een circulair DNA-molecuul, vergelijkbaar met deze andere replicons die bijvoorbeeld in bacteriën worden beschreven.
De meest bekende virussen die naast elkaar kunnen bestaan als autonoom replicerende circulaire DNA-moleculen (van het gastheerchromosoom) behoren tot de families Herpesviridae, Adenoviridae en Polyomaviridae.
Geen van hen is echter geïntegreerd in het gastheergenoom, en daarom kan worden aangenomen dat ze repliceren als plasmiden en dat ze niet voldoen aan de intrinsieke kwaliteit die kenmerkend is voor een episoom: integreren in het gastheergenoom.
Hoewel de schrapping van de term is voorgesteld, zal dat misschien alleen maar verwarring toevoegen aan een onderwerp dat op zichzelf al behoorlijk complex is.
Conclusies
Samenvattend kunnen we zeggen dat een episoom, etymologisch gezien, een genetisch element is van autonome replicatie dat naast elkaar kan bestaan in de cel als een vrij DNA-molecuul, of fysiek kan worden geïntegreerd in dat van de gastheer.
Vanuit het oogpunt van genetica is een episoom echter een plasmide of een virus dat kan worden geïntegreerd in het genoom van prokaryoten, of een van de soorten plasmiden is die een eukaryote cel kan bevatten.
Interessant is dat virussen die kunnen worden ingevoegd in het genoom van de eukaryote gastheer (retrovirus) niet als episomen worden beschouwd.
Referenties
- Brock, TD 1990. De opkomst van bacteriële genetica. Cold Spring Harbor Laboratory Press. Cold Spring Harbor, MA, Verenigde Staten van Amerika.
- Griffiths, AJF, Wessler, SR, Carroll, SB & Doebley, J. Inleiding tot genetische analyse. WH Freeman & Co, uitgeverij McMillan. Londen, Verenigd Koninkrijk.
- Hayes, W. 1971. The Genetics of Bacteria and their Viruses, Second Edition. Blackwell Scientific Publications.
- 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, 3e editie. Prentice Hall. Englerwood Cliffs, NJ, Verenigde Staten.