遺伝学の分野でのエピソームは、宿主細胞の細胞質で自律的に複製することができるDNA分子であり、宿主細胞の染色体に物理的に組み込まれており、単一分子として複製されます(これを共統合と呼びます)。
したがって、エピソームは共存の形式として解釈でき、レプリコンの一種として解釈できません。実際、トランスポゾンと挿入配列は、細胞質に独立して自律的に存在することはないが、宿主細胞の染色体上で効果的に運ばれているため、実際にはエピソームと見なすことができる著者もいる。
対照的に、真核細胞では、エピソームは、宿主細胞のゲノムに組み込まれるウイルスよりも、感染した細胞内でプラスミドとして共存するウイルスレプリコンを指します。
これは、真核生物と原核生物で同じ単語が異なることを意味する唯一の例ではありません(たとえば、変換という用語)。エピソームは、遺伝に関連する興味深い現象の解明に役立ったため、現代の遺伝学の発展には豊かな歴史があります。
バクテリオファージであるエピソーム
エピソームの最もよく知られた例のもう1つは、生殖能力因子またはプラスミドFの例です。宿主細菌(例えば、大腸菌)のヌクレオチド構成によっては、環状プラスミドが染色体上に存在する相同部位と再結合する場合があります。共統合体を生じさせる細菌の。
つまり、プラスミドは細菌の細胞質内で低コピー数で複製できます。または、組み込まれている場合は、Fなしの細菌のコピー数(通常は1)に対応するコピー数で全体として複製します。
そのエピソーム状態では、Fは細菌に結合プロセス後に多数の組換え体を生成する能力を与えます。
この要素の挿入を受けるF +細菌(つまり、自律的Fプラスミドを持つ)は、Hfr(高頻度の組換え、英語での頭字語)と呼ばれます。細菌の染色体全体をF細菌に "引きずる"ことができます(つまり、繁殖係数またはプラスミドFが不足しています)。
一般に、Fプラスミドと細菌染色体との間に相同性(したがって、類似性と相補性)を提供して、共統合体を生成する部位特異的組換えプロセスが検証されるようにする配列は、挿入配列です。
真核細胞のエピソーム
歴史的な理由から、エピソーム(上+体)という用語は常にプラスミドの用語に関連付けられていましたが、これは元々は原核生物の染色体外要素の世界に由来しています。
真核生物で類似の要素を見つける場合、同じ方法を使用して、原核生物のプラスミドと同様の特性を持つ、このタイプの感染細胞で自己複製可能なウイルスゲノムの分子を指定しました。
言い換えると、ウイルスに感染した真核細胞では、その複製サイクルの一部として、ウイルスが細胞内に、細菌などで説明されている他のレプリコンと同様の環状DNA分子として共存している場合があります。
(宿主染色体からの)自律複製環状DNA分子として共存できる最も一般的に知られているウイルスは、ヘルペスウイルス科、アデノウイルス科、およびポリオーマウイルス科に属します。
しかし、それらはいずれも宿主ゲノムに組み込まれていないため、プラスミドとして複製され、エピソームを特徴付ける固有の品質を満たさないと見なすことができます。つまり、宿主ゲノムに組み込まれます。
用語の削除が提案されていますが、おそらくそれ自体がすでに非常に複雑なトピックに混乱を追加するだけでしょう。
結論
要約すると、語源的に言えば、エピソームは自律複製の遺伝的要素であり、細胞内で遊離DNA分子として共存できるか、物理的に宿主の分子に統合できると言えます。
しかし、遺伝学の観点からは、エピソームは原核生物のゲノムに組み込むことができるプラスミドまたはウイルスであるか、または真核生物の細胞が保持できるプラスミドのタイプの1つです。
興味深いことに、真核生物の宿主のゲノムに挿入できるウイルス(レトロウイルス)はエピソームとは見なされません。
参考文献
- ブロック、TD1990。細菌の遺伝学の出現。コールドスプリングハーバーラボラトリープレス。コールドスプリングハーバー、マサチューセッツ州、アメリカ合衆国。
- グリフィス、AJF、ウェスラー、SR、キャロル、SB&Doebley、J。遺伝子分析入門。WH Freeman&Co、マクミラン出版社。イギリスのロンドン。
- ヘイズ、W。1971。細菌とそのウイルスの遺伝学、第2版。Blackwell Scientific Publications。
- Jacob、F.&Wollman、EL1958。Lesepisomes、elementsgénétiquesajoutés。レンドゥスドゥラカデミーデサイエンスドゥパリ編、247(1):154–156。
- Levy、JA、Fraenkel-Conrat、H。&Owens、OS1994。ウイルス学、第3版。プレンティスホール。Englerwood Cliffs、NJ、アメリカ合衆国。