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(A) Los elementos transponibles están flanqueados por repeticiones en tándem invertidas (TIR). (B) Las transposasas cortan el elemento transponible en los TIR. El elemento transponible libre se inserta en otra parte del genoma .

El mobiloma es el conjunto completo de elementos genéticos móviles en un genoma . Los mobilomas se encuentran en eucariotas , [1] procariotas , [2] y virus . [3] Las composiciones de los mobilomas difieren entre los linajes de vida, siendo los elementos transponibles los principales elementos móviles en los eucariotas, y los plásmidos y profagos son los tipos principales en los procariotas. [4] Los virófagos contribuyen al mobiloma viral. [5]

Mobilome en eucariotas [ editar ]

Los elementos transponibles son elementos que pueden moverse o propagarse dentro del genoma y son los principales constituyentes del mobiloma eucariota . [4] Los elementos transponibles pueden considerarse parásitos genéticos porque explotan los mecanismos de transcripción y traducción de la célula huésped para extraerse e insertarse en diferentes partes del genoma, independientemente del efecto fenotípico sobre el huésped. [6]

Los elementos eucariotas transponibles se descubrieron por primera vez en el maíz ( Zea mays ) en el que los granos mostraban un patrón de color punteado. [7] Barbara McClintock describió el sistema Ac / Ds del maíz en el que el locus Ac promueve la escisión del locus Ds del genoma, y ​​los elementos Ds extirpados pueden mutar genes responsables de la producción de pigmentos insertándolos en sus regiones codificantes . [8]

Otros ejemplos de elementos transponibles incluyen: elementos Ty de levadura ( Saccharomyces cerevisiae ) , un retrotransposón que codifica una transcriptasa inversa para convertir su transcripción de ARNm en ADN que luego puede insertarse en otras partes del genoma; [9] [10] y elementos P de la mosca de la fruta ( Drosophila melanogaster ) , que se inserta al azar en el genoma para causar mutaciones en las células de la línea germinal , pero no en las células somáticas . [11]

Mobilome en procariotas [ editar ]

Conjugación bacteriana . (1) Producción de pilus . (2) Pilus conecta dos bacterias . (3) Una hebra de ADN plasmídico se mueve hacia el receptor. (4) Ambas bacterias contienen plásmidos idénticos.

Los plásmidos se descubrieron en la década de 1940 como material genético fuera de los cromosomas bacterianos . [12] Los profagos son genomas de bacteriófagos (un tipo de virus) que se insertan en los cromosomas bacterianos; Los profagos pueden luego propagarse a otras bacterias a través del ciclo lítico y el ciclo lisogénico de replicación viral . [13]

Si bien los elementos transponibles también se encuentran en los genomas procarióticos, [14] los elementos genéticos móviles más comunes en el genoma procariótico son los plásmidos y los profagos . [4]

Los plásmidos y profagos pueden moverse entre genomas a través de la conjugación bacteriana , lo que permite la transferencia horizontal de genes . [15] Los plásmidos a menudo portan genes que son responsables de la resistencia bacteriana a los antibióticos ; a medida que estos plásmidos se replican y pasan de un genoma a otro, toda la población bacteriana puede adaptarse rápidamente al antibiótico . [16] [17] Los profagos pueden salir de los cromosomas bacterianos para producir bacteriófagos que luego infectan a otras bacterias con los profagos; esto permite que los profagos se propaguen rápidamente entre la población bacteriana, lo que perjudica al huésped bacteriano. [13]

Mobilome en virus [ editar ]

Descubiertos en 2008 en una cepa de Acanthamoeba castellanii mimivirus , [18] los virófagos son un elemento del mobiloma del virus. [5] Los virófagos son virus que se replican solo cuando las células huésped están coinfectadas con virus auxiliares . [19] Después de la coinfección, los virus auxiliares explotan la maquinaria de transcripción / traducción de la célula huésped para producir su propia maquinaria; los virófagos se replican a través de la maquinaria de la célula huésped o de los virus. [19] La replicación de virófagos puede afectar negativamente la replicación de virus auxiliares. [18] [20]

Sputnik [18] [21] y mavirus [22] son ejemplos de virófagos.

Referencias [ editar ]

  1. ^ Hurst GD, Werren JH (agosto de 2001). "El papel de los elementos genéticos egoístas en la evolución eucariota". Reseñas de la naturaleza. Genética . 2 (8): 597–606. doi : 10.1038 / 35084545 . PMID  11483984 .
  2. ^ Toussaint A, Merlin C (enero de 2002). "Elementos móviles como combinación de módulos funcionales". Plásmido . 47 (1): 26–35. doi : 10.1006 / plas.2001.1552 . PMID 11798283 . 
  3. ^ Miller DW, Miller LK (octubre de 1982). "Un virus mutante con una inserción de un elemento transponible similar a una copia". Naturaleza . 299 (5883): 562–4. Código Bibliográfico : 1982Natur.299..562M . doi : 10.1038 / 299562a0 . PMID 6289125 . 
  4. ↑ a b c Siefert JL (2009). "Definiendo el mobilome". En Gogarten MB, Gogarten JP, Olendzenski LC (eds.). Transferencia horizontal de genes: genomas en flujo . Métodos en Biología Molecular. 532 . Prensa Humana. págs. 13-27. doi : 10.1007 / 978-1-60327-853-9_2 . ISBN 9781603278539. PMID  19271177 .
  5. ↑ a b Bekliz M, Colson P, La Scola B (noviembre de 2016). "La creciente familia de virófagos" . Virus . 8 (11): 317. doi : 10.3390 / v8110317 . PMC 5127031 . PMID 27886075 .  
  6. ^ Wallau GL, Ortiz MF, Loreto EL (2012). "Transposón horizontal de transferencia en eukarya: detección, sesgo y perspectivas" . Biología y evolución del genoma . 4 (8): 689–99. doi : 10.1093 / gbe / evs055 . PMC 3516303 . PMID 22798449 .  
  7. ^ Coe EH (noviembre de 2001). "Los orígenes de la genética del maíz". Reseñas de la naturaleza. Genética . 2 (11): 898–905. doi : 10.1038 / 35098524 . PMID 11715045 . 
  8. ^ McClintock B (junio de 1950). "El origen y comportamiento de loci mutables en maíz" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 36 (6): 344–55. Código bibliográfico : 1950PNAS ... 36..344M . doi : 10.1073 / pnas.36.6.344 . PMC 1063197 . PMID 15430309 .  
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  11. ^ Laski FA, Rio DC, Rubin GM (enero de 1986). "La especificidad tisular de la transposición del elemento P de Drosophila está regulada a nivel de empalme de ARNm". Celular . 44 (1): 7-19. doi : 10.1016 / 0092-8674 (86) 90480-0 . PMID 3000622 . 
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  13. ↑ a b Bertani G (1 de enero de 1953). "Ciclo lisogénico versus lítico de multiplicación de fagos". Simposios de Cold Spring Harbor sobre biología cuantitativa . 18 : 65–70. doi : 10.1101 / SQB.1953.018.01.014 . PMID 13168970 . 
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