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Mobiloma

(A) Los elementos transponibles están flanqueados por repeticiones en tándem invertidas (TIR). (B) Las transposasas escinden 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 de 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 los tipos principales en los procariotas. [4] Los virófagos contribuyen al mobiloma viral. [5]

Mobiloma en eucariotas

Los elementos transponibles son elementos que pueden moverse o propagarse dentro del genoma y son los constituyentes principales 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 en el huésped. [6]

Los elementos transponibles eucariotas se descubrieron por primera vez en el maíz ( Zea mays ), cuyos 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 insertan aleatoriamente en el genoma para provocar mutaciones en las células de la línea germinal , pero no en las células somáticas . [11]

Mobiloma en procariotas

Conjugación bacteriana . (1) Producción de pilus . (2) Pilus conecta dos bacterias . (3) Una hebra de ADN plásmido pasa al 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 luego pueden 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 mediante 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 otras bacterias con los profagos; esto permite que los profagos se propaguen rápidamente entre la población bacteriana, perjudicando al huésped bacteriano. [13]

Mobiloma en virus

Descubiertos en 2008 en una cepa del mimivirus Acanthamoeba castellanii , [18] los virófagos son un elemento del mobiloma del virus. [5] Los virófagos son virus que se replican sólo cuando las células huésped se coinfectan 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

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  2. ^ Toussaint A, Merlín C (enero de 2002). "Elementos móviles como combinación de módulos funcionales". Plásmido . 47 (1): 26–35. doi :10.1006/plas.2001.1552. PMID  11798283.
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