Typy epizod a jejich vlastnosti

A epizom, V oblasti genetiky je to molekula DNA, která je schopná autonomní replikace v cytoplazmě hostitelské buňky a která je fyzicky integrována do chromozomu hostitelské buňky a je také replikována jako jediná molekula (kterou nazýváme kointegrovanou). ).

Epizom tedy lze interpretovat jako formu koexistence, nikoli jako typ replikonu. Ve skutečnosti lze u některých autorů považovat transpozony a inzertní sekvence za epizomy, protože jsou účinně přenášeny na chromozomu hostitelské buňky, i když v cytoplazmě nikdy nemají nezávislou a autonomní existenci..

V eukaryotických buňkách se naopak epizom týká spíše virových replikonů, které v infikovaných buňkách koexistují jako plazmidy, než virů, které se mohou integrovat do genomu hostitelské buňky..

Toto není jediný případ, kdy stejné slovo znamená v eukaryotech a prokaryotech různé věci (například pojem transformace). Epizomy mají bohatou historii ve vývoji moderní genetiky, protože pomohly odhalit zajímavé jevy spojené s dědičností.

Rejstřík článků

• 1 Epizomy, které jsou bakteriofágy
• 2 Epizomy, které jsou plazmidy
• 3 Epizomy v eukaryotických buňkách
• 4. závěr
• 5 Reference

Epizomy, které jsou bakteriofágy

Jedním z klasických příkladů epizomů je bakteriofág lambda v hostitelských bakteriích, z nichž nejznámější je Escherichia coli. Bakteriofág (zkráceně fág) je virus, který infikuje bakterie.

Za podmínek příznivých pro infekci bakterie fágem může být virový genom zavedený do cytoplazmy jako lineární molekula cirkularizován a místně specifickými rekombinačními událostmi integrován do chromozomu hostitelské bakterie..

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

Rekombinace mezi těmito dvěma místy vede k vytvoření kointegrace mezi dvěma kruhy, což vede k většímu kruhu. Vzhledem k tomu, že se chromozom bakterie replikuje, replikuje se tedy genom viru (ve stavu epizomu).

K tomu může dojít po nekonečné generace - pokud indukční událost nevede ke štěpení virového genomu a následnému vstupu do autonomního replikačního cyklu viru, který vrcholí v lýze bakterií k uvolnění nově generovaných virionů..

Epizomy, které jsou plazmidy

Dalším z nejznámějších příkladů epizomů je faktor plodnosti nebo plazmid F. Někdy, v závislosti na složení nukleotidů hostitelské bakterie (např. E. coli), cirkuluje cirkulární plazmid s homologními místy přítomnými na chromozomu. bakterií, které vedou ke kointegraci.

To znamená, že plazmid se může replikovat v malém počtu kopií v cytoplazmě bakterie, nebo pokud je integrovaný, replikovat se jako celek v počtu kopií, který odpovídá počtu bakterií bez F (obvykle jednoho)..

Ve svém epizomálním stavu dává F bakteriím schopnost produkovat vysoký počet rekombinantů po procesu konjugace..

Bakterie F + (tj., Která má autonomní F plazmid), která prochází vložením tohoto prvku, se říká Hfr (pro vysokou frekvenci rekombinace, pro její zkratku v angličtině), protože konjugační událostí je teoreticky schopné „přetáhnout“ celý bakteriální chromozom do bakterie F (tj. bez faktoru plodnosti nebo plazmidu F).

Obecně platí, že sekvence, které poskytují homologii (a tedy podobnost a komplementaritu) mezi F plazmidem a bakteriálním chromozomem za účelem ověření místně specifického procesu rekombinace, který vede ke kointegraci, jsou inzertní sekvence.

Epizomy v eukaryotických buňkách

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

Při hledání podobných prvků v eukaryotech bylo přijato jeho použití k označení molekul virových genomů schopných samoreplikace v tomto typu infikovaných buněk s vlastnostmi, které jsou podobné vlastnostem plazmidů u prokaryot..

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

Nejběžněji známé viry, které mohou koexistovat jako autonomně se replikující cirkulární molekuly DNA (z hostitelského chromozomu), patří do čeledi Herpesviridae, Adenoviridae a Polyomaviridae..

Žádná z nich však není integrována do hostitelského genomu - proto lze předpokládat, že se replikují jako plazmidy a že nesplňují vnitřní kvalitu, která charakterizuje epizom: integrovat se do hostitelského genomu..

Ačkoli bylo navrženo odstranění tohoto pojmu, možná to jen přinese zmatek v otázce, která je již sama o sobě dost složitá..

Závěry

Stručně řečeno, můžeme říci, že epizom, etymologicky vzato, je genetický prvek autonomní replikace, který může koexistovat v buňce jako volná molekula DNA nebo fyzicky integrovaný do toho hostitele..

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

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

Reference

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, vydavatelé McMillan. 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 episomes, 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, USA.