Един епизом, в областта на генетиката, е ДНК молекула, която е способна на автономно да се репликира в цитоплазмата на клетката гостоприемник, и че физически интегрирана в хромозомата на клетката гостоприемник, и репликира като единична молекула (в които наричаме коинтегрирани).
Следователно епизомът може да се тълкува като форма на съвместно съществуване, а не като вид репликон. В действителност за някои автори транспозоните и вмъкващите последователности могат да се считат за епизоми, тъй като те ефективно се пренасят върху хромозомата на приемната клетка, въпреки че никога не съществуват независимо и автономно съществуване в цитоплазмата.
За разлика от еукариотните клетки, епизомът се отнася повече до вирусни репликони, които съжителстват като плазмиди в заразените клетки, отколкото до вируси, които могат да се интегрират в генома на клетката гостоприемник.
Това не е единственият случай, в който една и съща дума означава различни неща в еукариотите и прокариотите (например терминът трансформация). Епизомите имат богата история в развитието на съвременната генетика, тъй като са помогнали за разгадаването на интересни явления, свързани с наследствеността.
Епизоми, които са бактериофаги
Друг от най-известните примери за епизоми е този на фактора на плодовитост или плазмид F. Понякога, в зависимост от нуклеотидната конституция на бактерията гостоприемник (напр. Е. coli), кръговият плазмид се рекомбинира с хомоложни места, присъстващи в хромозомата. от бактерията, която поражда коинтеграт.
Тоест, плазмидът може да се репликира с малък брой копия в цитоплазмата на бактерията или ако е интегриран, да се репликира като цяло в номер на копие, съответстващ на този на бактерията без F (обикновено един).
В своето епизомно състояние F дава на бактерията способността да произвежда голям брой рекомбинанти след процеса на конюгиране.
Бактерията F + (тоест притежаваща автономен F плазмид), която претърпява вмъкването на този елемент, се казва Hfr (за висока честота на рекомбинация, за съкращението й на английски), тъй като чрез събитие за конюгиране теоретично способни да „влачат“ цялата бактериална хромозома във F-бактерия (тоест липсва фактор на плодовитост или плазмид F).
Като цяло, последователностите, които осигуряват хомологията (и следователно, сходството и комплементарността) между F плазмида и бактериалната хромозома, така че процесът на рекомбинация, специфичен за мястото, който води до коинтеграция, е проверен, са вмъкващи последователности.
Епизоми в еукариотни клетки
По исторически причини терминът епизом (над + тяло) винаги е бил свързан с този на плазмид, който първоначално произлиза от света на екстрахромозомните елементи в прокариотите.
При намирането на подобни елементи в еукариотите, използването на същите е прието за обозначаване на молекули от вирусни геноми, способни да се самовъзпроизвеждат в този тип заразени клетки със свойства, подобни на тези на плазмидите в прокариотите.
Тоест в еукариотни клетки, заразени с вируси, в някои случаи можем да открием, че като част от своя репликационен цикъл вирусът съществува в клетката като кръгова молекула на ДНК, подобна на тези други репликони, описани например в бактериите.
Най-често познатите вируси, които могат да съществуват едновременно като автономно репликиращи се кръгови молекули на ДНК (от хромозомата гостоприемник), принадлежат към семействата Herpesviridae, Adenoviridae и Polyomaviridae.
Нито един от тях обаче не е интегриран в генома на гостоприемника, поради което може да се счита, че те се реплицират като плазмиди и че не отговарят на присъщото качество, характеризиращо епизома: интегриране в гостоприемния геном.
Въпреки че премахването на термина е предложено, може би това ще добави само объркване към тема, която вече е доста сложна сама по себе си.
Заключения
В обобщение можем да кажем, че епизома, етимологично казано, е генетичен елемент на автономна репликация, който може да съществува в клетката като свободна молекула на ДНК или да бъде интегриран физически в този на гостоприемника.
От гледна точка на генетиката обаче епизомът е плазмид или вирус, който може да се интегрира в прокариотичния геном или да бъде един от видовете плазмиди, които еукариотичната клетка може да приюти.
Интересното е, че вирусите, които могат да се вмъкнат в генома на еукариотния гостоприемник (ретровирус), не се считат за епизоми.
Препратки
- Брок, TD 1990. Появата на бактериалната генетика. Лабораторна преса за студено пролетно пристанище. Cold Spring Harbour, MA, Съединени американски щати.
- Griffiths, AJF, Wessler, SR, Carroll, SB & Doebley, J. Въведение в генетичния анализ. WH Freeman & Co, издателство McMillan Лондон, Обединеното кралство.
- Hayes, W. 1971. Генетиката на бактериите и техните вируси, второ издание. Научни публикации на Blackwell.
- 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, 3rd Edition. Prentice Hall. Englerwood Cliffs, NJ, Съединени американски щати.