Episoma: typer och deras egenskaper
En episom inom genetik är en DNA-molekyl som kan autonoma replikera i värdcellens cytoplasma och den fysiskt integrerade i värdkromosomen replikeras också som en enda molekyl (till som vi kallar cointegrado).
Episoden kan därför tolkas som ett sätt att samexistera, och inte som en typ av replikon. Faktum är att för vissa författare kan transposoner och insertionssekvenser betraktas som episomer, eftersom de effektivt bärs på värdcellens kromosom, fastän de aldrig har en oberoende och autonom existens i cytoplasman.
I eukaryota celler, tvärtom, hänvisar episomet mer till virusreplikoner som existerar som plasmider i infekterade celler än till virus som kan integreras i värdcellens genom.
Detta är inte den enda förekomsten där samma ord betyder olika saker i eukaryoter och prokaryoter (till exempel termen transformation). Episomer har en rik historia i utvecklingen av modern genetik, eftersom de hjälpte till att unravel intressanta fenomen relaterade till arv.
Episomer som är bakteriofager
Ett av de klassiska exemplen på episomer är bakteriofagen lambda i sin värdbakterie, vars mest kända är Escherichia coli. En bakteriofag (förkortad fag) är ett virus som infekterar bakterier.
Under betingelser som bidrar till infektion av bakterien av faget, kan det virala genomet som införs i cytoplasmen som en linjär molekyl cirkuleras och genom specifika rekombinationshändelser på platsen kan den integreras i värdbakteriens kromosom.
Inom faggenomet finns en kort sekvens av nukleotider (attλ) som är perfekt komplementära till en bindningsplats (till achment) i bakteriens cirkulära kromosom (attB).
Rekombinationshändelsen mellan dessa två ställen leder till bildandet av ett kointegrat mellan två cirklar som ger upphov till en större cirkel. När bakteriens kromosom replikeras, replikeras genomet av viruset (i ett episomtillstånd).
Detta kan ske för oändliga generationer - såvida inte en induktiv händelse leder till excisionen av virusgenomet och efterföljande inträde i virusets autonoma replikativa cykel som kulminerar i bakteriens lyser för att frigöra de nya virionerna som genereras.
Episomer som är plasmider
En annan av de mest kända exemplen på episomer är den för fertilitetsfaktorn eller plasmiden F. Ibland reagerar den cirkulära plasmiden beroende på nukleotidkonstitutionen hos värdbakterien (t.ex. E. coli) den med homologa ställen som är närvarande på kromosomen av bakterierna som ger upphov till ett cointegrat.
Det vill säga, plasmiden kan replikera i lågkopieringsnummer i bakteriens cytoplasma, eller om det är integrerat, replikera som helhet i ett antal kopior som motsvarar det hos bakterierna utan F (vanligtvis en).
I sitt tillstånd som en episom ger F bakterien en kapacitet att producera ett stort antal rekombinanter efter konjugeringsprocessen.
En F + -bakterie (det vill säga med en fristående F-plasmid) som genomgår införandet av detta element sägs vara Hfr (för rekombination med hög frekvens, för dess akronym på engelska), eftersom det genom en konjugationshändelse är teoretiskt i stånd att "dra" hela bakteriekromosomen till en F- (dvs saknar fertilitetsfaktorn eller plasmiden F) bakterier.
I allmänhet är sekvenserna som ger homologin (och därmed likhet och komplementaritet) mellan F-plasmiden och bakteriekromosomen för att verifiera den specifika platsrekombinationsprocessen som ger upphov till cointegratet insättningssekvenser.
Episomer i eukaryota celler
Av historiska orsaker var termen episom (över + kropp) alltid kopplad till plasmid, som ursprungligen härrör från världen av extrakromosomala element i prokaryoter.
Genom att hitta liknande element i eukaryoter antogs användningen av densamma för att beteckna molekyler av virusgenomer som kan autoplicera i denna typ av infekterade celler med egenskaper som liknade de hos plasmiderna i prokaryoter.
Det vill säga i eukaryota celler infekterade med virus kan vi i vissa fall finna att, som en del av deras replikationscykel, viruset existerar i cellen som en cirkulär DNA-molekyl som liknar dessa andra replikoner som beskrivs i exempelvis bakterier.
De vanligast kända virusen som kan existera som cirkulära DNA-molekyler med autonom replikation (från värdkromosomen) tillhör familjerna Herpesviridae, Adenoviridae och Polyomaviridae.
Ingen av dem är emellertid integrerad i värdens genom, och därför kan de anses replikera som plasmider och uppfyller inte den inneboende kvaliteten som karakteriserar en episom: integrera i värdens genom.
Även om eliminering av termen har föreslagits, kanske det bara gör att man förvirrar en fråga som redan är ganska komplex av sig själv.
slutsatser
Kort sagt kan vi säga att en episom etymologiskt sett är ett genetiskt element av autonom replikation som kan samexistera i cellen som en fri DNA-molekyl eller fysiskt integrerad med värdens.
Ur genetisk synvinkel är emellertid en episom en plasmid eller ett virus som kan integreras i genomet av prokaryoter, eller vara en av de typer av plasmider som en eukaryotisk cell kan ha.
Intressant är att virus som kan införas i genomet hos den eukaryota värden (retrovirus) inte anses vara episoder.
