Ein Episom ist ein unabhängiges DNA-Segment, das in der Lage ist, sich an Bakterien oder Zellen anzuheften und sich selbst in das Genom zu integrieren. Episomen bieten ihren Wirten Vorteile und sind leicht übertragbar, um diese Vorteile an andere Mitglieder derselben Art weiterzugeben. Sie sind ein interessantes Thema für Forscher, da sie eine Rolle bei der bakteriellen Virulenz spielen und sie als Vektoren für die Insertion von genetischem Material in Bakterien zu Forschungszwecken nützlich sein können.
Jedes Episom trägt eine kurze Kette potenziell nützlicher DNA, die einen Vorteil wie Arzneimittelresistenz oder die Fähigkeit, in rauen Umgebungen zu gedeihen, verleihen könnte. Wenn sich ein Episom an ein Bakterium anheftet, kann es sich zusammen mit dem Rest des Organismus replizieren und der nächsten Generation von Organismen dasselbe genetische Erbe zur Verfügung stellen. Es kann sich auch dem bakteriellen Genom hinzufügen und ein dauerhafter Bestandteil davon werden.
Bakterien könnten Episomen und andere Stränge unabhängiger DNA, wie Plasmide, miteinander austauschen. Dies ermöglicht es ihnen, Vorteile zu teilen, ohne auf die nächste Generation warten zu müssen, und es kann einen Mechanismus bieten, um Resistenzen und Haltbarkeit in einer Bakterienpopulation schnell zu verbreiten. Bakterien ohne dieses DNA-Segment könnten als Reaktion auf Antibiotika oder raue Bedingungen absterben, aber die Überlebenden werden gedeihen und sich vermehren, um die Lücke zu füllen, die ihre gefallenen Artgenossen hinterlassen haben.
Ein Beispiel für ein Episom ist ein Virus. Viren sind keine lebenden Organismen im herkömmlichen Sinne, sondern enthalten genetisches Material, mit dem sie Zellen entführen und zur Vermehrung von Viruskopien zwingen können. Dabei zerstört das Virus zwar die von ihm übernommene Zelle, hat aber zu diesem Zeitpunkt das Ziel, sich selbst zu replizieren, bereits erreicht. Kollateralschäden durch Viren und Virusreplikation können von einer kurzen Erkältung bis hin zu einer schweren Erkrankung reichen.
Forscher untersuchen Episomen und ähnliche Stränge unabhängiger DNA, um zu verstehen, wie sich Bakterien im Laufe der Zeit entwickeln und verändern und wie sie verschiedene Vorteile weitergeben. Dies kann für die Untersuchung einer Epidemie oder eines Ausbruchs wichtig sein, bei der die Rückverfolgung des genetischen Erbes den Forschern helfen könnte, die Bekämpfung der Krankheit zu verstehen. Episomen können auch in der Forschung von Vorteil sein, indem genetisches Material in Zellen oder ganze Organismen eingebracht wird. Die Forscher können die DNA so konstruieren, dass sie die Segmente behält, die es dem Episom ermöglichen, sich anzuheften und sich zu vermehren, und sie können unnötige Abschnitte herausschneiden und neue einfügen.