Un episoma è un segmento indipendente di DNA in grado di attaccarsi a un batterio o a una cellula e di integrarsi nel genoma. Gli episomi offrono vantaggi ai loro ospiti e sono facilmente trasferibili per trasferire tali vantaggi ad altri membri della stessa specie. Sono un argomento di interesse per i ricercatori perché giocano un ruolo nella virulenza batterica e possono essere utili come vettori per l’inserimento di materiale genetico nei batteri a scopo di ricerca.
Ogni episoma porta una breve stringa di DNA potenzialmente utile che potrebbe conferire un vantaggio come la resistenza ai farmaci o la capacità di prosperare in ambienti difficili. Quando un episoma si attacca a un batterio, può replicarsi insieme al resto dell’organismo, fornendo lo stesso patrimonio genetico alla generazione successiva di organismi. Può anche aggiungersi al genoma batterico e diventarne una parte permanente.
I batteri potrebbero scambiare episomi e altri filamenti di DNA indipendente, come i plasmidi, l’uno con l’altro. Ciò consente loro di condividere i vantaggi senza dover attendere la generazione successiva e può fornire un meccanismo per diffondere rapidamente resistenza e durata attraverso una popolazione batterica. I batteri senza quel segmento di DNA potrebbero morire in risposta agli antibiotici o a condizioni difficili, ma i sopravvissuti prospereranno e potrebbero moltiplicarsi per colmare il vuoto lasciato dai loro compagni caduti.
Un esempio di episoma è un virus. I virus non sono organismi viventi nel senso tradizionale, ma contengono piuttosto materiale genetico che possono utilizzare per dirottare le cellule e costringerle a riprodurre copie del virus. Nel processo, il virus effettivamente distrugge la cellula di cui si impossessa, ma a quel punto ha già raggiunto l’obiettivo di replicarsi. I danni collaterali causati da virus e replicazione virale possono variare da un breve raffreddore di testa a una grave malattia.
I ricercatori esaminano episodi e filamenti simili di DNA indipendente per capire come i batteri si evolvono e cambiano nel tempo e come trasmettono vari vantaggi. Questo può essere importante per lo studio di un’epidemia o di un focolaio, in cui rintracciare il patrimonio genetico potrebbe aiutare i ricercatori a capire come combattere la malattia. Gli episomi possono anche essere utilizzati a vantaggio della ricerca inserendo materiale genetico in cellule o interi organismi. I ricercatori possono ingegnerizzare il DNA per trattenere i segmenti che consentono all’episoma di attaccarsi e moltiplicarsi, e possono ritagliare sezioni non necessarie e inserirne di nuove.