Typy epizomů a jejich charakteristiky



A epizom, v oblasti genetiky se jedná o molekulu DNA, která je schopna se replikovat autonomně v cytoplazmě hostitelské buňky a která je fyzicky integrovaná do chromozomu hostitele, replikuje se také jako jediná molekula (kterou nazýváme kointegrátem). ).

Epizom, proto, moci být interpretován jako způsob koexistence, a ne jako druh replikonu. Ve skutečnosti, pro některé autory, transposons a inzerční sekvence mohou být zvažovány jako epizomy, protože oni jsou opravdu neseni na chromozomu hostitelské buňky, ačkoli oni nikdy měli nezávislou a autonomní existenci v cytoplazmě..

V eukaryotických buňkách naopak epizom odkazuje více na virové replikony, které koexistují jako plasmidy v infikovaných buňkách než na viry, které mohou být integrovány do genomu hostitelské buňky..

Toto není jediný případ ve kterém stejné slovo znamená různé věci v eukaryotes a prokaryotes (například, termín transformace). Epizomy mají bohatou historii ve vývoji moderní genetiky, protože pomáhali odhalit zajímavé jevy související s dědictvím..

Index

  • 1 Epizomy, které jsou bakteriofágy
  • 2 Epizomy, které jsou plazmidy
  • 3 Epizomy v eukaryotických buňkách
  • 4 Závěry
  • 5 Odkazy

Epizomy, které jsou bakteriofágy

Jedním z klasických příkladů epizomů je bakteriofág lambda v hostitelské bakterii, z nichž nejznámější je Escherichia coli. Bakteriofág (zkrácený fág) je virus, který infikuje bakterie.

Za podmínek vedoucích k infekci bakterií fágem může být virový genom zavedený do cytoplazmy jako lineární molekula cirkularizován a pomocí specifických míst rekombinace míst integrován do chromozomu hostitelské bakterie.

Ve fágovém genomu je krátká sekvence nukleotidů (attλ), která je dokonale komplementární s vazebným místem (připojením) v kruhovém chromozomu bakterie (attB).

Rekombinace mezi těmito dvěma místy vede ke vzniku kointegrátu mezi dvěma kruhy, což vede k většímu kruhu. Když se replikuje chromozom bakterií, replikuje se genom viru (v epizomovém stavu)..

To se může stát pro nekonečné generace - pokud indukční událost nevede ke štěpení virového genomu a následnému vstupu do autonomního replikativního cyklu viru, který kulminuje v lýze bakterií, aby se uvolnily nové viriony generované.

Epizomy, které jsou plazmidy

Dalším z nejlépe známých příkladů epizomů je faktor plodnosti nebo plazmid F. Někdy, v závislosti na nukleotidové konstituci hostitelské bakterie (např. E. coli), kruhový plazmid rekombinuje s homologními místy přítomnými na chromosomu bakterií způsobujících vznik kointegrátu.

To znamená, že plazmid se může replikovat v nízkém počtu kopií v cytoplazmě bakterií, nebo pokud je integrován, replikuje se jako celek v počtu kopií odpovídajících počtu bakterií bez F (obvykle jedna)..

V jeho stavu jako epizom, F dává baktériím schopnost produkovat vysoký počet rekombinantů po procesu konjugace.

Bakterie F + (tj. Která má autonomní plazmid F), který prochází vložením tohoto elementu, se říká, že je Hfr (vysokou frekvencí rekombinace, pro jeho zkratku v angličtině), protože v případě konjugace je to teoreticky schopný "přetažení" celého bakteriálního chromozomu na F- (tj. postrádající faktor plodnosti nebo plasmid F).

Obecně jsou sekvence, které poskytují homologii (a tedy podobnost a komplementaritu) mezi F plasmidem a bakteriálním chromozomem pro ověření procesu rekombinace specifického místa, který vede ke kointegrátu, inzerční sekvence.

Epizomy v eukaryotických buňkách

Z historických důvodů byl termín epizom (nad + tělo) vždy spojen s pojmem plazmid, který původně pochází ze světa extrachromozomálních prvků v prokaryotech..

Při hledání podobných elementů v eukaryotech bylo použito použití k označení molekul virových genomů schopných samo-replikace v tomto typu infikovaných buněk s vlastnostmi, které se podobají vlastnostem plazmidů v prokaryotech..

To znamená, že v eukaryotických buňkách infikovaných viry můžeme v některých případech zjistit, že jako součást jejich replikačního cyklu virus koexistuje v buňce jako kruhová molekula DNA podobná těmto dalším replikkonům popsaným například v bakteriích..

Nejběžněji známé viry, které mohou koexistovat jako kruhové molekuly DNA autonomní replikace (z chromosomu hostitele) patří do čeledí Herpesviridae, Adenoviridae a Polyomaviridae.

Žádný z nich však není integrován do hostitelského genomu - proto mohou být považovány za replikované jako plazmidy a nesplňují vnitřní kvalitu, která charakterizuje epizom: integrace do genomu hostitele.

Ačkoli bylo navrženo odstranění tohoto termínu, může to jen zmást téma, který je již sám o sobě velmi složitý..

Závěry

Stručně řečeno, můžeme říci, že epizomem, etymologicky řečeno, je genetický prvek autonomní replikace, který může koexistovat v buňce jako molekula volné DNA, nebo fyzicky integrovaný s hostitelem..

Z hlediska genetiky je však epizomem plazmid nebo virus, který může být integrován do genomu prokaryot, nebo může být jedním z typů plazmidů, které může eukaryotická buňka uchovat..

Je zajímavé, že viry, které mohou být vloženy do genomu eukaryotického hostitele (retrovirus), nejsou považovány za epizomy.

Odkazy

  1. Brock, T. D. 1990. Vznik bakteriální genetiky. Cold Spring Harbor Laboratory Press. Cold Spring Harbor, MA, Spojené státy americké.
  2. Griffiths, A. J. F., Wessler, S.R., Carroll, S.B. & Doebley, J. Úvod do genetické analýzy. W. H. Freeman & Co, McMillan Publishers. Londýn, Spojené království.
  3. Hayes, W. 1971. Genetika bakterií a jejich virů, druhé vydání. Blackwell Scientific Publications.
  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. Virology, 3. vydání. Prentice Hall. Englerwood Cliffs, NJ, Spojené státy americké.