Na področju genetike je epizoda molekula DNA, ki se lahko samostojno razmnožuje v citoplazmi gostiteljske celice in se fizično integrira v kromosom gostiteljske celice, prav tako pa se razmnožuje kot ena sama molekula ki jim rečemo kointegracija).
Epizoda je torej mogoče razlagati kot obliko sobivanja in ne kot vrsto replikona. Pravzaprav lahko pri nekaterih avtorjih transpozoni in vstavne sekvence štejejo za epizode, saj se dejansko izvajajo na kromosomu gostiteljske celice, čeprav v citoplazmi nikoli ne obstajajo samostojno in avtonomno.
Nasprotno se v evkariontskih celicah epizom nanaša bolj na virusne replikone, ki v okuženih celicah obstajajo kot plazmidi kot na viruse, ki se lahko integrirajo v genom gostiteljske celice.
To ni edini primer, ko ista beseda v evkariotih in prokariotih pomeni različne stvari (na primer izraz transformacija). Epizomi imajo bogato zgodovino razvoja sodobne genetike, saj so pomagali razvozlati zanimive pojave, povezane z dednostjo.
Epizomi, ki so bakteriofagi
Drugi najbolj znani primeri epizomov je faktor plodnosti ali plazmid F. Včasih krožni plazmid rekombinira s homolognimi mesti, ki so prisotna na kromosomu, odvisno od nukleotidne konstitucije bakterije gostiteljice (npr. E. coli). bakterije, ki povzroča nastanek kointegrata.
To pomeni, da se lahko plazmid v citoplazmi bakterije razmnoži z majhnim številom kopij ali, če je integriran, podvaja kot celoto v številki kopije, ki ustreza številki bakterije brez F (na splošno ena).
F v svojem epizomskem stanju daje bakteriji sposobnost proizvajanja velikega števila rekombinantov po konjugacijskem postopku.
Za bakterijo F + (ki ima avtonomni F plazmid), ki je vstavljena v ta element, pravijo, da je Hfr (za visoko frekvenco rekombinacije, za njen akronim v angleščini), saj je zaradi konjugacije teoretično ki lahko "vleče" celoten bakterijski kromosom v F-bakterijo (torej nima faktorja plodnosti ali plazmida F).
Na splošno so sekvence, ki zagotavljajo homologijo (in s tem podobnost in komplementarnost) med F plazmidom in bakterijskim kromosomom, tako da je verificiran postopek rekombinacije, specifičen za mesto, ki povzroča nastanek kointegrata, zaporedji vstavitve.
Episomi v evkariontskih celicah
Iz zgodovinskih razlogov je bil izraz episom (nad + telesom) vedno povezan z izrazom plazmida, ki izvira iz sveta ekstrahromosomskih elementov v prokariotih.
Pri iskanju podobnih elementov v evkariotih je bila uporaba le-teh sprejeta za označevanje molekul virusnih genomov, ki so sposobni samo-razmnoževanja v tej vrsti okuženih celic z lastnostmi, podobnimi lastnostim plazmidov v prokariotih.
To pomeni, da lahko v evkariontskih celicah, okuženih z virusi, v nekaterih primerih ugotovimo, da virus kot del svojega replikativnega cikla soobstaja v celici kot krožna molekula DNK, podobna tem drugim replikonom, ki jih opisujejo na primer bakterije.
Najpogosteje znani virusi, ki lahko obstajajo kot avtonomno razmnoževalni krožni molekuli DNK (iz gostiteljskega kromosoma), pripadajo družinam Herpesviridae, Adenoviridae in Polyomaviridae.
Noben od njih pa ni integriran v genom gostitelja, zato je mogoče šteti, da se razmnožujejo kot plazmidi in da ne dosegajo notranje lastnosti, ki je značilna za epizod: integrirati se v gostiteljski genom.
Čeprav je bila predlagana odstranitev izraza, bo to morda samo še dodalo zmedo temi, ki je že sama po sebi precej zapletena.
Sklepi
Če povzamemo, lahko rečemo, da je epizoda, etimološko gledano, genetski element avtonomne replikacije, ki lahko v celici sobiva kot prosta molekula DNK ali se fizično vključi v gostitelja.
Z vidika genetike pa je epizod plazmid ali virus, ki se lahko integrira v genom prokariotov ali pa je ena od vrst plazmidov, ki jih evkariontska celica lahko skriva.
Zanimivo je, da se virusi, ki se lahko vstavijo v genom evkariontskega gostitelja (retrovirus), ne štejejo za epizome.
Reference
- Brock, TD 1990. Pojav bakterijske genetike. Laboratorijski tisk hladnega pomladnega pristana. Cold Spring Harbor, MA, Združene države Amerike.
- Griffiths, AJF, Wessler, SR, Carroll, SB & Doebley, J. Uvod v genetsko analizo. WH Freeman & Co, McMillan Publishers. London, Združeno Kraljestvo.
- Hayes, W. 1971. Genetika bakterij in njihovih virusov, druga izdaja. Znanstvene publikacije Blackwell.
- Jacob, F. in Wollman, EL 1958. Les epizode, elementi génétiques ajoutés. Comptes Rendus de l'Académie des Sciences de Paris, 247 (1): 154–156.
- Levy, JA, Fraenkel-Conrat, H. & Owens, OS 1994. Virologija, 3. izdaja. Dvorana Prentice. Englerwood Cliffs, NJ, Združene države Amerike.