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 ]
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 ]
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ↑ 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 .
- ↑ 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 .
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ^ Mellor J, Malim MH, Gull K, Tuite MF, McCready S, Dibbayawan T, et al. (Diciembre de 1985). "La actividad de la transcriptasa inversa y Ty RNA están asociados con partículas similares a virus en la levadura". Naturaleza . 318 (6046): 583–6. Código Bibliográfico : 1985Natur.318..583M . doi : 10.1038 / 318583a0 . PMID 2415827 .
- ^ Garfinkel DJ, Boeke JD, Fink GR (septiembre de 1985). "Transposición del elemento Ty: transcriptasa inversa y partículas similares a virus". Celular . 42 (2): 507-17. doi : 10.1016 / 0092-8674 (85) 90108-4 . PMID 2411424 .
- ^ 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 .
- ^ Sonneborn TM (abril de 1950). "El citoplasma en la herencia" . Herencia . 4 (1): 11–36. doi : 10.1038 / hdy.1950.2 . PMID 15415003 .
- ↑ 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 .
- ^ Campbell A, Berg DE, Botstein D, Lederberg EM, Novick RP, Starlinger P, Szybalski W (marzo de 1979). "Nomenclatura de elementos transponibles en procariotas". Gene . 5 (3): 197–206. doi : 10.1016 / 0378-1119 (79) 90078-7 . PMID 467979 .
- ^ Juhas M (febrero de 2015). "Transferencia horizontal de genes en patógenos humanos" . Revisiones críticas en microbiología . 41 (1): 101–8. doi : 10.3109 / 1040841X.2013.804031 . PMID 23862575 .
- ^ Harrison E, Brockhurst MA (junio de 2012). "La transferencia de genes horizontal mediada por plásmidos es un proceso coevolutivo" (PDF) . Tendencias en microbiología . 20 (6): 262–7. doi : 10.1016 / j.tim.2012.04.003 . PMID 22564249 .
- ^ Gillings MR (2013). "Consecuencias evolutivas del uso de antibióticos para el resistoma, mobiloma y pangenoma microbiano" . Fronteras en microbiología . 4 : 4. doi : 10.3389 / fmicb.2013.00004 . PMC 3560386 . PMID 23386843 .
- ^ a b c La Scola B, Desnues C, Pagnier I, Robert C, Barrassi L, Fournous G, et al. (Septiembre de 2008). "El virófago como parásito único del mimivirus gigante". Naturaleza . 455 (7209): 100–4. Código bibliográfico : 2008Natur.455..100L . doi : 10.1038 / nature07218 . PMID 18690211 .
- ↑ a b Claverie JM, Abergel C (2009). "Mimivirus y su virófago". Revisión anual de genética . 43 (1): 49–66. doi : 10.1146 / annurev-genet-102108-134255 . PMID 19653859 .
- ^ Duponchel S, Fischer MG (marzo de 2019). "Viva lavidavirus! Cinco características de virófagos que parasitan virus de ADN gigantes" . PLOS Patógenos . 15 (3): e1007592. doi : 10.1371 / journal.ppat.1007592 . PMC 6428243 . PMID 30897185 .
- ^ Sun S, La Scola B, Bowman VD, Ryan CM, Whitelegge JP, Raoult D, Rossmann MG (enero de 2010). "Estudios estructurales del virófago Sputnik" . Revista de Virología . 84 (2): 894–7. doi : 10.1128 / JVI.01957-09 . PMC 2798384 . PMID 19889775 .
- ^ Fischer MG, Hackl T (diciembre de 2016). "Integración del genoma del huésped y reactivación inducida por virus gigantes del mavirus virófago". Naturaleza . 540 (7632): 288–291. Código Bib : 2016Natur.540..288F . doi : 10.1038 / nature20593 . PMID 27929021 .