Episoma: الأنواع وخصائصها

الحلق ، في مجال علم الوراثة ، هو جزيء الحمض النووي القادر على التكاثر المستقل في السيتوبلازم للخلية المضيفة ، والذي تم دمجه فعليًا في كروموسوم العائل ، ويتكرر أيضًا كجزيء واحد (إلى الذي نسميه cointegrado).

لذلك يمكن تفسير الحلقات كوسيلة للتعايش وليس كنوع من النسخ المتماثل. في الواقع ، بالنسبة لبعض المؤلفين ، يمكن اعتبار الترانسبوزونات وتسلسل الإدراج كحلقات ، حيث إنها تُجرى فعليًا على كروموسوم الخلية المضيفة ، على الرغم من أنها لا تتمتع أبدًا بوجود مستقل ومستقل في السيتوبلازم.

في الخلايا حقيقية النواة ، على العكس من ذلك ، يشير episome إلى النسخ المتماثلة الفيروسية التي تتعايش مع البلازميدات في الخلايا المصابة أكثر من الفيروسات التي يمكن دمجها في جينوم الخلية المضيفة.

ليس هذا هو المثال الوحيد الذي تعني فيه الكلمة نفسها أشياء مختلفة في حقيقيات النوى وبدائل النوى (على سبيل المثال ، مصطلح التحول). الحلقات لها تاريخ غني في تطور علم الوراثة الحديث ، لأنها ساعدت على كشف الظواهر المثيرة للاهتمام المتعلقة بالميراث.

الحلقات التي هي البكتيريا

واحدة من الأمثلة الكلاسيكية للحلقات هي بكتريا لامدا في بكتيرياها المضيفة ، وأشهرها هي الإشريكية القولونية. تعد البكتيريا (phage المختصرة) بمثابة فيروس يصيب البكتيريا.

في ظل ظروف تفضي إلى إصابة البكتيريا بالعدوى ، يمكن تعميم الجينوم الفيروسي الذي تم إدخاله في السيتوبلازم كجزيء خطي ، ويمكن عن طريق أحداث إعادة التركيب في موقع معين أن يتم دمجه في كروموسوم البكتيريا المضيفة.

يوجد داخل جينوم البكتيريا تسلسل قصير من النيوكليوتيدات (attλ) يكمل تمامًا موقع الارتباط (att achment) في الكروموسوم الدائري للبكتيريا (attB).

يؤدي حدث إعادة التركيب بين هذين الموقعين إلى تكوين cointegrate بين دائرتين مما يؤدي إلى ظهور دائرة أكبر. عندما يتم نسخ كروموسوم البكتيريا ، لذلك ، يتم تكرار جينوم الفيروس (في حالة عصبية).

يمكن أن يحدث هذا للأجيال اللانهائية - ما لم يؤدي الحدث الاستقرائي إلى استئصال الجينوم الفيروسي ، والدخول اللاحق في دورة التكاثر المستقلة للفيروس التي تتوج بتحليل البكتيريا لإطلاق الفيروسات الجديدة المتولدة.

الحلقات التي هي البلازميدات

من بين أفضل الأمثلة المعروفة للحلقات هو عامل الخصوبة ، أو البلازميد F. في بعض الأحيان ، اعتمادًا على تكوين النوكليوتيدات للبكتيريا المضيفة (على سبيل المثال ، E. coli) ، تتجمع البلازميد الدائري مع مواقع متجانسة موجودة على الكروموسوم من البكتيريا التي تؤدي إلى cointegrate.

وهذا يعني أن البلازميد يمكن أن يتكاثر في عدد قليل من النسخ في السيتوبلازم للبكتيريا ، أو إذا كان مدمجًا ، فإنه يتكرر بكامله في عدد من النسخ المقابلة للبكتيريا بدون F (عادةً واحدة).

في حالته كخاتم ، يمنح F البكتيريا قدرة على إنتاج عدد كبير من المواد المؤتلفة بعد عملية الاقتران.

يقال إن بكتريا F + (أي وجود بلازميد F مستقل) يخضع لإدخال هذا العنصر هي Hfr (للتردد العالي من إعادة التركيب ، اختصارا باللغة الإنجليزية) ، لأنه بسبب حدث الاقتران ، يكون قادر نظريًا على "سحب" الكروموسوم البكتيري بأكمله إلى بكتريا F- (أي ، تفتقر إلى عامل الخصوبة ، أو البلازميد F).

بشكل عام ، فإن المتواليات التي توفر التماثل (وبالتالي التشابه والتكامل) بين البلازميد F والكروموسوم البكتيري للتحقق من عملية إعادة التركيب المحددة للموقع التي تؤدي إلى التزاوج المشترك ، هي متواليات الإدراج.

الحلقات في خلايا حقيقية النواة

لأسباب تاريخية ، كان مصطلح episome (أعلى + جسم) مرتبطًا دائمًا بمصطلح البلازميد ، الذي يستمد أصلاً من عالم العناصر الخارجة عن الصبغيات في بدائيات النوى.

من خلال إيجاد عناصر مماثلة في حقيقيات النوى ، تم استخدام نفس الشيء لتعيين جزيئات جينوم الفيروس القادرة على التكاثر الذاتي في هذا النوع من الخلايا المصابة بخصائص تشبه خصائص البلازميدات في بدائيات النوى.

أي أنه في الخلايا حقيقية النواة المصابة بالفيروسات يمكننا أن نجد في بعض الحالات أنه ، كجزء من دورة التكاثر الخاصة بها ، يتعايش الفيروس في الخلية كجزيء دنا دائري مشابه لتلك النسخ المتماثلة الأخرى الموصوفة في البكتيريا ، على سبيل المثال.

تنتمي الفيروسات الأكثر شيوعًا التي يمكن أن تتعايش كجزيئات دائرية من الحمض النووي من التكاثر الذاتي (من كروموسوم العائل) إلى عائلات Herpesviridae و Adenoviridae و Polyomaviridae.

ومع ذلك ، لم يتم دمج أي منها في جينوم المضيف ، وهذا هو السبب في أنه يمكن اعتبارهم متماثلين في شكل بلازميدات ولا يفي بالجودة الجوهرية التي تميز الحلقة: الاندماج في جينوم المضيف.

على الرغم من اقتراح إلغاء المصطلح ، فربما لا يؤدي ذلك سوى إضافة التشويش على مسألة معقدة بالفعل من تلقاء نفسها.

الاستنتاجات

باختصار ، يمكننا أن نقول أن الخاتم ، من الناحية اللغوية ، هو عنصر وراثي من التكاثر الذاتي الذي يمكن أن يتعايش في الخلية كجزيء الحمض النووي الحر ، أو متكامل فعليا مع جزيء المضيف.

من وجهة نظر علم الوراثة ، ومع ذلك ، فإن الحلقات عبارة عن بلازميد أو فيروس يمكن دمجه في جينوم بدائيات النوى ، أو يكون أحد أنواع البلازميدات التي يمكن أن تؤويها خلية حقيقية النواة.

ومن المثير للاهتمام ، أن الفيروسات التي يمكن إدراجها في جينوم مضيف حقيقيات النواة (الارتداد الفيروسي) لا تُعتبر حلقة.