Episome: tipos e suas características - Ciência - 2023

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UMA epissoma, no campo da genética, é uma molécula de DNA capaz de se replicar de forma autônoma no citoplasma da célula hospedeira, e que, fisicamente integrada ao seu cromossomo, também se replica como uma única molécula (a que chamamos cointegrado).

O epissoma, portanto, pode ser interpretado como uma forma de coexistência, e não como uma espécie de replicon. De fato, para alguns autores, transposons e sequências de inserção podem ser considerados epissomas, uma vez que estão efetivamente sendo transportados no cromossomo da célula hospedeira, embora nunca tenham uma existência independente e autônoma no citoplasma.

Em células eucarióticas, por outro lado, 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 procariontes (por exemplo, o termo transformação). Episomes têm uma história rica no desenvolvimento da genética moderna, pois ajudaram a desvendar fenômenos interessantes relacionados à hereditariedade.

Episomes que são bacteriófagos

Um dos exemplos clássicos de epissomas é o do bacteriófago lambda em sua bactéria hospedeira, a mais conhecida das quais é a Escherichia coli. Um bacteriófago (fago para abreviar) é um vírus que infecta bactérias.

Em condições que conduzem à infecção da bactéria por fago, o genoma viral introduzido no citoplasma como uma molécula linear pode ser circularizado e, por eventos de recombinação específica do local, integrar-se no cromossomo da bactéria hospedeira.

Dentro do genoma do fago, há uma seqüência curta de nucleotídeos (attλ) que é perfeitamente complementar a um local de ligação (ligação) no cromossomo circular da bactéria (attB).

O evento de recombinação entre esses dois locais leva à formação de uma cointegração entre dois círculos dando origem a um círculo maior. Conforme o cromossomo da bactéria se replica, portanto, o genoma do vírus também se replica (no estado epissoma).

Isso pode ocorrer por gerações infinitas - a menos que um evento indutivo leve à clivagem do genoma viral e à entrada subsequente no ciclo replicativo autônomo do vírus que culmina na lise da bactéria para liberar os vírions recém-gerados.

Episomes que são plasmídeos

Outro dos exemplos mais conhecidos de epissomas é o do fator de fertilidade ou plasmídeo F. Às vezes, dependendo da constituição do nucleotídeo da bactéria hospedeira (por exemplo, E. coli), o plasmídeo circular se recombina com sítios homólogos presentes no cromossomo. da bactéria dando origem a uma cointegração.

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

Em seu estado epissoma, F dá à bactéria a capacidade de produzir um grande número de recombinantes após o processo de conjugação.

Uma bactéria F + (isto é, que possui um plasmídeo F autônomo) que sofre a inserção desse elemento é dita Hfr (para alta frequência de recombinação, por sua sigla em inglês), pois devido a um evento de conjugação, é teoricamente capaz de "arrastar" todo o cromossomo bacteriano para uma bactéria F (isto é, sem o fator de fertilidade, ou plasmídeo F).

Em geral, as sequências que fornecem a homologia (e, portanto, similaridade e complementaridade) entre o plasmídeo F e o cromossomo bacteriano para que o processo de recombinação sítio-específico que dá origem ao cointegrado seja verificado, são sequências de inserção.

Episomes em células eucarióticas

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

Ao encontrar elementos semelhantes em eucariotos, o uso dos mesmos foi adotado para designar moléculas de genomas de vírus capazes de se auto-replicar nesse tipo de células infectadas com propriedades semelhantes às de plasmídeos em procariotos.

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 de DNA circular semelhante a esses outros replicons descritos, por exemplo, nas bactérias.

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

Nenhum deles, no entanto, está integrado ao genoma do hospedeiro, por isso pode-se considerar que se replicam como plasmídeos e que não cumprem a qualidade intrínseca que caracteriza um epissoma: integram-se ao genoma do hospedeiro.

Embora a remoção do termo tenha sido proposta, talvez isso apenas acrescente confusão a um tópico que já é bastante complexo por si só.

Conclusões

Em resumo, podemos dizer que um epissoma, etimologicamente falando, é um elemento genético de 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, entretanto, um epissoma é um plasmídeo ou vírus que pode se integrar ao genoma de procariotos, ou ser um dos tipos de plasmídeos que uma célula eucariótica pode abrigar.

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

Referências

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