Un épisome, dans le domaine de la génétique, est une molécule d'ADN qui est capable de se répliquer de manière autonome dans le cytoplasme de la cellule hôte, et qui physiquement intégrée au chromosome de la cellule hôte, se réplique également en une seule molécule (au que nous appelons cointégré).
L'épisome peut donc être interprété comme une forme de coexistence et non comme un type de réplicon. En fait, pour certains auteurs, les transposons et les séquences d'insertion peuvent être considérés comme des épisomes, car ils sont effectivement portés sur le chromosome de la cellule hôte, bien qu'ils n'aient jamais d'existence indépendante et autonome dans le cytoplasme.
Dans les cellules eucaryotes, en revanche, l'épisome se réfère davantage aux réplicons viraux qui coexistent sous forme de plasmides dans les cellules infectées qu'aux virus qui peuvent s'intégrer dans le génome de la cellule hôte.
Ce n'est pas le seul cas où le même mot signifie des choses différentes chez les eucaryotes et les procaryotes (par exemple, le terme transformation). Les épisomes ont une riche histoire dans le développement de la génétique moderne, car ils ont aidé à démêler des phénomènes intéressants liés à l'hérédité.
Épisomes qui sont des bactériophages
Un autre des exemples d'épisomes les plus connus est celui du facteur de fertilité, ou plasmide F. Parfois, en fonction de la constitution nucléotidique de la bactérie hôte (par exemple E. coli), le plasmide circulaire se recombine avec des sites homologues présents sur le chromosome. des bactéries donnant naissance à un cointégré.
C'est-à-dire que le plasmide peut se répliquer en faible nombre de copies dans le cytoplasme de la bactérie, ou s'il est intégré, se répliquer dans son ensemble en un nombre de copies correspondant à celui de la bactérie sans F (généralement un).
Dans son état épisomique, F donne aux bactéries la capacité de produire un nombre élevé de recombinants après le processus de conjugaison.
Une bactérie F + (c'est-à-dire qui possède un plasmide F autonome) qui subit l'insertion de cet élément est dite Hfr (pour haute fréquence de recombinaison, pour son acronyme en anglais), puisque par un événement de conjugaison, elle est théoriquement capable de "traîner" le chromosome bactérien entier dans une bactérie F (c'est-à-dire dépourvue du facteur de fertilité ou du plasmide F).
En général, les séquences qui assurent l'homologie (et donc la similitude et la complémentarité) entre le plasmide F et le chromosome bactérien pour que le processus de recombinaison site-spécifique qui donne lieu au cointégrat soit vérifié, sont des séquences d'insertion.
Épisomes dans les cellules eucaryotes
Pour des raisons historiques, le terme épisome (ci-dessus + corps) a toujours été lié à celui de plasmide, qui dérive à l'origine du monde des éléments extrachromosomiques chez les procaryotes.
Lors de la découverte d'éléments similaires chez les eucaryotes, l'utilisation de ceux-ci a été adoptée pour désigner des molécules de génomes viraux capables de s'auto-répliquer dans ce type de cellules infectées avec des propriétés similaires à celles des plasmides chez les procaryotes.
En d'autres termes, dans les cellules eucaryotes infectées par des virus, on peut trouver dans certains cas que, dans le cadre de son cycle réplicatif, le virus coexiste dans la cellule sous la forme d'une molécule d'ADN circulaire similaire à ces autres réplicons décrits, par exemple, dans les bactéries.
Les virus les plus connus qui peuvent coexister en tant que molécules d'ADN circulaires se répliquant de manière autonome (à partir du chromosome hôte) appartiennent aux familles des Herpesviridae, Adenoviridae et Polyomaviridae.
Aucun d'entre eux, cependant, n'est intégré dans le génome de l'hôte, c'est pourquoi on peut considérer qu'ils se répliquent en plasmides et qu'ils ne répondent pas à la qualité intrinsèque qui caractérise un épisome: s'intégrer dans le génome de l'hôte.
Bien que la suppression du terme ait été proposée, cela ne fera peut-être qu’ajouter de la confusion à un sujet déjà assez complexe en soi.
Conclusions
En résumé, on peut dire qu'un épisome, étymologiquement parlant, est un élément génétique de réplication autonome qui peut coexister dans la cellule sous forme de molécule d'ADN libre, ou physiquement intégré dans celle de l'hôte.
Du point de vue génétique, cependant, un épisome est un plasmide ou un virus qui peut s'intégrer dans le génome des procaryotes, ou être l'un des types de plasmides qu'une cellule eucaryote peut héberger.
Fait intéressant, les virus qui peuvent s'insérer dans le génome de l'hôte eucaryote (rétrovirus) ne sont pas considérés comme des épisomes.
Références
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- Griffiths, AJF, Wessler, SR, Carroll, SB et Doebley, J. Introduction à l'analyse génétique. WH Freeman & Co, éditeurs McMillan. Londres, Royaume Uni.
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- Levy, JA, Fraenkel-Conrat, H. et Owens, OS 1994. Virologie, 3e édition. Prentice Hall. Englerwood Cliffs, NJ, États-Unis d'Amérique.