Episoma: tipos e suas características

Um epissoma , no campo da genética, é uma molécula de DNA capaz de se replicar autonomamente no citoplasma da célula hospedeira, e que fisicamente integrado ao cromossomo do hospedeiro, também é replicada como uma molécula única (para que chamamos de co-integrado).

O episódio, portanto, pode ser interpretado como um meio de convivência, e não como um tipo de replicão. De fato, para alguns autores, transposons e seqüências de inserção podem ser considerados epissomas, uma vez que estão realmente sendo transportados no cromossomo da célula hospedeira, embora nunca tenham uma existência independente e autônoma no citoplasma.

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Por outro lado, nas células eucarióticas , o epissoma se refere mais a replicons virais que coexistem como plasmídeos em células infectadas do que a vírus que podem se integrar ao genoma da célula hospedeira.

Este não é o único caso em que a mesma palavra significa coisas diferentes em eucariotos e procariotos (por exemplo, o termo transformação). Os episódios apresentam uma história rica no desenvolvimento da genética moderna, pois ajudaram a desvendar fenômenos interessantes relacionados à herança.

Episomes que são bacteriófagos

Um dos exemplos clássicos de epissomas é o do bacteriófago lambda em suas bactérias hospedeiras, a mais conhecida delas é Escherichia coli . Um bacteriófago (abreviado, fago) é um vírus que infecta bactérias.

Sob condições propícias à infecção da bactéria pelo fago, o genoma viral introduzido no citoplasma como uma molécula linear pode circular e por eventos de recombinação de locais específicos, integrados no cromossomo da bactéria hospedeira.

Dentro do genoma do fago existe uma sequência nucleotídica curta ( attλ ) que é perfeitamente complementar a um local de ligação ( att achment) no cromossomo bacteriano circular ( attB ).

O evento de recombinação entre esses dois locais leva à formação de uma co-integração entre dois círculos, dando origem a um círculo maior. Quando o cromossomo bacteriano é replicado, portanto, o genoma do vírus é replicado (no estado epissoma).

Isso pode ocorrer por gerações infinitas – a menos que um evento indutivo leve à excisão do genoma viral e à subsequente entrada no ciclo replicativo autônomo do vírus que culmina com a lise das bactérias para liberar os novos virions gerados.

Epissomas que são plasmídeos

Outro dos exemplos mais conhecidos de epissomas é o do fator de fertilidade, ou plasmídeo F. Às vezes, dependendo da constituição nucleotídica das bactérias hospedeiras (por exemplo, E. coli ), o plasmídeo circular recombinante com locais homólogos presentes no cromossomo das bactérias que deram origem a um co-graduado.

Ou seja, o plasmídeo pode se replicar em um número baixo de cópias no citoplasma da bactéria ou, se integrado, replicar como um todo em um número de cópias que corresponde ao da bactéria sem F (geralmente uma).

Em seu estado como um epissoma, F dá às bactérias a capacidade de produzir um alto número de recombinantes após o processo de conjugação.

Uma bactéria F + (isto é, que possui um plasmídeo F autônomo) que experimenta a inserção desse elemento é denominada Hfr (devido à alta frequência de recombinação), pois, devido a um evento de conjugação, é teoricamente capaz de “arrastar” todo o cromossomo bacteriano para uma bactéria F (ou seja, sem o fator de fertilidade ou plasmídeo F).

Em geral, as sequências que fornecem homologia (e, portanto, semelhança e complementaridade) entre o plasmídeo F e o cromossomo bacteriano, de modo a verificar o processo de recombinação do local específico que dá origem à cointegração, são sequências de inserção.

Epissomas em células eucarióticas

Por razões históricas, o termo epissoma (acima de + corpo) sempre esteve ligado ao plasmídeo, que originalmente deriva do mundo dos elementos extracromossômicos nos procariontes.

Ao encontrar elementos semelhantes em eucariotos, seu uso foi adotado para designar moléculas de genoma de vírus capazes de se auto-replicar neste tipo de células infectadas com propriedades semelhantes às dos plasmídeos em procariotas.

Ou seja, em células eucarióticas infectadas com vírus, podemos encontrar em alguns casos que, como parte de seu ciclo replicativo, o vírus coexiste na célula como uma molécula circular de DNA semelhante a esses outros replicons descritos em, por exemplo, bactérias.

Os vírus mais conhecidos que podem coexistir como moléculas de DNA circular de replicação autônoma (do cromossomo hospedeiro) pertencem às famílias Herpesviridae , Adenoviridae e Polyomaviridae .

Nenhum deles, no entanto, é integrado ao genoma do hospedeiro – e é por isso que eles podem ser considerados replicados como plasmídeos e não atendem à qualidade intrínseca que caracteriza um episoma: integrar-se ao genoma do hospedeiro.

Embora a eliminação do termo tenha sido proposta, ela pode apenas adicionar confusão a uma questão que já é bastante complexa por si só.

Conclusões

Em resumo, podemos dizer que um episódio, etimologicamente falando, é um elemento genético da replicação autônoma que pode coexistir na célula como uma molécula de DNA livre ou fisicamente integrada à do hospedeiro.

Do ponto de vista da genética, no entanto, um epissoma é um plasmídeo ou um vírus que pode se integrar ao genoma procariótico ou ser um dos tipos de plasmídeos que uma célula eucariótica pode abrigar.

Curiosamente, os vírus que podem ser inseridos no genoma do hospedeiro eucariótico (retrovírus) não são considerados epissomas.

Referências

  1. Brock, TD 1990. O surgimento da genética bacteriana. Imprensa do laboratório de Cold Spring Harbor. Cold Spring Harbor, MA, Estados Unidos da América.
  2. Griffiths, AJF, Wessler, SR, Carroll, SB & Doebley, J. Introdução à Análise Genética. WH Freeman & Co, editores da McMillan. Londres, Reino Unido
  3. Hayes, W. 1971. A genética das bactérias e seus vírus, segunda edição. Publicações científicas da Blackwell.
  4. Jacob, F. & Wollman, EL 1958. Les épisomes, elements génétiques ajoutés. Comptes Rendus da Academia de Ciências de Paris , 247 (1): 154-156.
  5. Levy, JA, Fraenkel-Conrat, H. & Owens, OS 1994. Virologia, 3 rd Edition. Prentice Hall. Englerwood Cliffs, NJ, Estados Unidos da América.

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