Jenis episoma dan karakteristiknya



A lebat, di bidang genetika, itu adalah molekul DNA yang mampu mereplikasi secara mandiri dalam sitoplasma sel inang, dan yang secara fisik diintegrasikan ke dalam kromosom inang, ia juga bereplikasi sebagai molekul tunggal (yang kita sebut kointegrasi ).

Episom, oleh karena itu, dapat diartikan sebagai cara hidup berdampingan, dan bukan sebagai jenis replika. Bahkan, bagi beberapa penulis, transposon dan urutan penyisipan dapat dianggap sebagai episom, karena mereka memang dibawa pada kromosom sel inang, meskipun mereka tidak pernah memiliki keberadaan independen dan otonom dalam sitoplasma..

Dalam sel eukariotik, sebaliknya, episom lebih mengacu pada replikasi virus yang hidup berdampingan sebagai plasmid dalam sel yang terinfeksi daripada virus yang dapat diintegrasikan ke dalam genom sel inang.

Ini bukan satu-satunya contoh di mana kata yang sama berarti hal yang berbeda dalam eukariota dan prokariota (misalnya, istilah transformasi). Episom memiliki sejarah yang kaya dalam pengembangan genetika modern, karena mereka membantu mengungkap fenomena menarik yang terkait dengan warisan.

Indeks

  • 1 Episom yang merupakan bakteriofag
  • 2 Episom yang merupakan plasmid
  • 3 Episom dalam sel eukariotik
  • 4 Kesimpulan
  • 5 Referensi

Episom yang merupakan bakteriofag

Salah satu contoh klasik episom adalah bacteriophage lambda dalam bakteri inangnya, yang paling terkenal adalah Escherichia coli. Bakteriofage (disingkat fage) adalah virus yang menginfeksi bakteri.

Dalam kondisi yang kondusif untuk infeksi bakteri oleh fag, genom virus yang dimasukkan ke dalam sitoplasma sebagai molekul linier dapat diedarkan, dan melalui peristiwa rekombinasi lokasi spesifik, diintegrasikan ke dalam kromosom bakteri inang.

Di dalam genom fag ada sekuens pendek nukleotida (attλ) yang sempurna komplementer ke situs pengikatan (perlekatan) dalam kromosom melingkar bakteri (attB).

Peristiwa rekombinasi antara dua situs ini mengarah pada pembentukan kointegrasi antara dua lingkaran sehingga menimbulkan lingkaran yang lebih besar. Ketika kromosom bakteri direplikasi, oleh karena itu, genom virus direplikasi (dalam keadaan episom).

Hal ini dapat terjadi untuk generasi yang tak terbatas - kecuali suatu peristiwa induktif mengarah pada pembelahan genom virus, dan masuknya berikutnya ke dalam siklus replikasi otonom virus yang berujung pada lisis bakteri untuk melepaskan virion baru yang dihasilkan.

Episom yang bersifat plasmid

Contoh lain dari episom yang paling terkenal adalah faktor kesuburan, atau plasmid F. Kadang-kadang, tergantung pada konstitusi nukleotida dari bakteri inang (misalnya, E. coli), plasmid melingkar bergabung kembali dengan situs homolog yang terdapat pada kromosom. dari bakteri yang menimbulkan kointegrasi.

Artinya, plasmid dapat mereplikasi dalam jumlah salinan rendah di sitoplasma bakteri, atau jika terintegrasi, mereplikasi secara keseluruhan dalam jumlah salinan yang sesuai dengan bakteri tanpa F (biasanya satu).

Dalam statusnya sebagai episome, F memberikan bakteri kemampuan untuk menghasilkan sejumlah besar rekombinan setelah proses konjugasi.

Bakteri F + (yaitu, yang memiliki F plasmid otonom) yang mengalami penyisipan elemen ini dikatakan Hfr (dengan frekuensi rekombinasi yang tinggi, untuk akronimnya dalam bahasa Inggris), karena secara konjugasi, secara teoritis peristiwa konjugasi secara teoritis mampu "menyeret" seluruh kromosom bakteri ke bakteri F- (yaitu, tidak memiliki faktor kesuburan, atau plasmid F).

Secara umum, urutan yang memberikan homologi (dan oleh karena itu, kesamaan dan komplementaritas) antara F plasmid dan kromosom bakteri untuk memverifikasi proses rekombinasi lokasi spesifik yang menimbulkan kointegrasi, adalah urutan penyisipan.

Episom dalam sel eukariotik

Untuk alasan sejarah, istilah episome (di atas + tubuh) selalu dikaitkan dengan plasmid, yang awalnya berasal dari dunia elemen ekstrachromosomal pada prokariota.

Ketika menemukan elemen serupa dalam eukariota, penggunaannya diadopsi untuk menunjuk molekul genom virus yang mampu mereplikasi diri dalam jenis sel yang terinfeksi ini dengan sifat-sifat yang menyerupai plasmid dalam prokariota..

Yaitu, dalam sel eukariotik yang terinfeksi virus, kita dapat menemukan dalam beberapa kasus bahwa, sebagai bagian dari siklus replikasi, virus hidup berdampingan dalam sel sebagai molekul DNA melingkar yang serupa dengan replikasi lain yang dijelaskan dalam, misalnya, bakteri.

Virus yang paling umum dikenal yang dapat hidup berdampingan sebagai molekul DNA melingkar dari replikasi otonom (dari kromosom inang) termasuk dalam famili Herpesviridae, Adenoviridae dan Polyomaviridae.

Namun, tidak satu pun dari mereka yang diintegrasikan ke dalam genom inang - itulah sebabnya mereka dapat dianggap mereplikasi sebagai plasmid dan tidak memenuhi kualitas intrinsik yang menjadi ciri episom: mengintegrasikan ke dalam genom inang.

Meskipun penghapusan istilah telah diusulkan, ini hanya dapat menambah kebingungan pada subjek yang sudah cukup kompleks dengan sendirinya..

Kesimpulan

Singkatnya, kita dapat mengatakan bahwa episom, secara etimologis, adalah elemen genetik replikasi otonom yang dapat hidup berdampingan dalam sel sebagai molekul DNA gratis, atau secara fisik terintegrasi dengan inang..

Dari sudut pandang genetika, bagaimanapun, episom adalah plasmid atau virus yang dapat diintegrasikan ke dalam genom prokariota, atau menjadi salah satu jenis plasmid yang dapat disimpan oleh sel eukariotik..

Menariknya, virus yang dapat dimasukkan ke dalam genom inang eukariotik (retrovirus) tidak dianggap sebagai episom.

Referensi

  1. Brock, T. D. 1990. Munculnya Genetika Bakteri. Cold Spring Harbor Laboratory Press. Cold Spring Harbor, MA, Amerika Serikat.
  2. Griffiths, A.J.F., Wessler, S.R., Carroll, S.B. & Doebley, J. Pengantar Analisis Genetik. W. H. Freeman & Co, Penerbit McMillan. London, Inggris.
  3. Hayes, W. 1971. Genetika Bakteri dan Virusnya, Edisi Kedua. Publikasi Ilmiah Blackwell.
  4. Jacob, F. & Wollman, E. L. 1958. Les épisomes, elemen génétiques ajoutés. Kumpulan Rendus de l'Académie des Sciences de Paris, 247 (1): 154-156.
  5. Levy, J.A., Fraenkel-Conrat, H. & Owens, O. S. 1994. Virologi, Edisi ke-3. Prentice Hall. Englerwood Cliffs, NJ, Amerika Serikat.