ADN extracromosómico
El ADN extracromosómico (ecDNA abreviado) es cualquier ADN que se encuentra fuera de los cromosomas , ya sea dentro o fuera del núcleo de una célula . La mayor parte del ADN de un genoma individual se encuentra en los cromosomas contenidos en el núcleo. Existen múltiples formas de ADN extracromosómico y, aunque algunas de ellas cumplen funciones biológicas importantes, [1] también pueden desempeñar un papel en enfermedades, como el ADNc en el cáncer. [2] [3] [4]
En procariotas , el ADN extracromosómico no viral se encuentra principalmente en plásmidos , mientras que, en eucariotas, el ADN extracromosómico se encuentra principalmente en orgánulos . [1] El ADN mitocondrial es una fuente principal de este ADN extracromosómico en eucariotas. [5] El hecho de que este orgánulo contenga su propio ADN apoya la hipótesis de que las mitocondrias se originaron como células bacterianas engullidas por células eucariotas ancestrales. [6] El ADN extracromosómico se utiliza a menudo en la investigación de la replicación porque es fácil de identificar y aislar. [1]
Aunque el ADN circular extracromosómico (eccDNA) se encuentra en células eucariotas normales, el ADN extracromosómico ( ecDNA ) es una entidad distinta que se ha identificado en los núcleos de las células cancerosas y se ha demostrado que lleva muchas copias de oncogenes conductores . [7] [8] [3] El ADNc se considera un mecanismo principal de amplificación de genes , lo que da como resultado muchas copias de oncogenes conductores y cánceres muy agresivos.
Se ha descubierto que el ADN extracromosómico en el citoplasma es estructuralmente diferente del ADN nuclear. El ADN citoplasmático está menos metilado que el ADN que se encuentra dentro del núcleo. También se confirmó que las secuencias de ADN citoplásmico eran diferentes del ADN nuclear en el mismo organismo, lo que demuestra que los ADN citoplasmáticos no son simplemente fragmentos de ADN nuclear. [9] En las células cancerosas, se ha demostrado que el ADNc se aísla principalmente en el núcleo (revisado en [2] ).
Además del ADN que se encuentra fuera del núcleo de las células, la infección de genomas virales también proporciona un ejemplo de ADN extracromosómico.
Aunque los organismos procariotas no poseen un núcleo unido a la membrana como los eucariotas, contienen una región nucleoide en la que se encuentra el cromosoma principal. El ADN extracromosómico existe en procariotas fuera de la región nucleoide como plásmidos circulares o lineales . Los plásmidos bacterianos son típicamente secuencias cortas, que constan de segmentos de 1 kilobase (kb) a unos pocos cientos de kb, y contienen un origen de replicación que permite que el plásmido se replique independientemente del cromosoma bacteriano. [10] El número total de un plásmido particular dentro de una célula se denomina número de copias y puede variar desde tan solo dos copias por célula hasta varios cientos de copias por célula. [11] Los plásmidos bacterianos circulares se clasifican según las funciones especiales que proporcionan los genes codificados en el plásmido. Los plásmidos de fertilidad, o plásmidos f, permiten que se produzca la conjugación , mientras que los plásmidos de resistencia, o plásmidos r, contienen genes que transmiten resistencia a una variedad de antibióticos diferentes, como ampicilina y tetraciclina. También existen plásmidos de virulencia que contienen los elementos genéticos necesarios para que las bacterias se vuelvan patógenas, así como plásmidos degradantes que albergan los genes que permiten a las bacterias degradar una variedad de sustancias como compuestos aromáticos y xenobióticos . [12] Los plásmidos bacterianos también pueden funcionar en la producción de pigmentos, la fijación de nitrógeno y la resistencia a los metales pesados en las bacterias que los poseen. [13]
