Τι είναι η οριζόντια μεταφορά γονιδίων;

Ουσιαστικά όλοι οι οργανισμοί μπορούν να διαδώσουν το γενετικό υλικό μέσω κατακόρυφης μεταφοράς γονιδίων στην οποία μεταδίδονται γενετικές πληροφορίες από γονείς σε απογόνους.Αντίθετα, η διαδικασία της οριζόντιας μεταφοράς γονιδίων mdash;ή πλευρική μεταφορά γονιδίων mdash;δεν είναι κοινό σε όλα τα είδη.Σε αυτόν τον τύπο μεταφοράς γονιδίων, μεταδίδεται το γενετικό υλικό μεταξύ των οργανισμών που δεν είναι γονέας και απόγονος.Αντ 'αυτού, οι δύο οργανισμοί είναι συνήθως άσχετοι και συχνά είναι διαφορετικών ειδών. Οι περισσότεροι ευκαρυωτικοί οργανισμοί αποκτούν γενετικό υλικό κυρίως μέσω κατακόρυφης μεταφοράς γονιδίων, κατά τη διάρκεια της οποίας εμφανίζεται ανασυνδυασμός DNA.Αντίθετα, θεωρείται ότι η οριζόντια μεταφορά γονιδίων είναι ο πιο συνηθισμένος τρόπος με τον οποίο οι μονοκύτταροι οργανισμοί, τα βακτηρίδια ειδικότερα, αποκτούν νέο γενετικό υλικό.Αυτό είναι σημαντικό επειδή τα βακτήρια αναπαράγονται χωρίς σεξουαλικό ανασυνδυασμό.Επομένως, η οριζόντια μεταφορά επιτρέπει στα βακτηριακά είδη να διατηρούν την ποικιλομορφία.

Οριζόντια μεταφορά γονιδίων σε βακτήρια είναι ένα κοινό φαινόμενο.Υπάρχουν τρεις τρόποι με τους οποίους τα βακτήρια μπορούν να ανταλλάξουν γενετικά υλικά οριζόντια.Και τα τρία από αυτά συμβαίνουν φυσικά και μπορούν επίσης να πραγματοποιηθούν στο εργαστήριο για τα γενετικά μηχανικά βακτήρια με νέες ιδιότητες, όπως η ικανότητα συνθέσεως μη-γηγενών πρωτεϊνών.εκφράστε τα μέσα στο κελί.Στη μεταγωγή, το γενετικό υλικό μεταφέρεται από βακτηριοφάγους, τα οποία είναι ιοί που μολύνουν τα βακτήρια.Τέλος, υπάρχει βακτηριακή σύζευξη, στην οποία το γενετικό υλικό, συχνά πλασμίδια, μεταφέρεται μέσω ενδοκυτταρικής επαφής.Η σύζευξη διαμεσολαβείται από τρανσποζόνια και πλασμίδια, δύο τύπους γενετικού υλικού που διαφέρουν και ανεξάρτητα από το βακτηριακό γονιδίωμα.

Υπάρχουν κάποιες ενδείξεις ότι οι ιοί μπορούν επίσης να μεταδίδουν γενετικές πληροφορίες μέσω οριζόντιας μεταφοράς γονιδίων.Ένας από τους ισχυρότερους δείκτες περιλαμβάνει ιούς που ονομάζονται

mimivirus

,

mamavirus

και

sputnik .Τόσο ο mimivirus όσο και ο mamavirus είναι γνωστοί ξενιστές του sputnik και ένας μικρός αριθμός γονιδίων είναι κοινός και στα τρία είδη.Θεωρείται ότι sputnik μεταφέρονται γονίδια μεταξύ των δύο ιών του ξενιστή σε κάποιο σημείο κατά τη διάρκεια της εξελικτικής ιστορίας αυτών των τριών οργανισμών.Ένα από τα πιο γνωστά παραδείγματα είναι η οριζόντια γενετική μεταφορά μεταξύ βακτηρίων και Saccharomyces cerevisiae , ένα είδος ζύμης.Ένα άλλο παράδειγμα γενετικής μεταφοράς μεταξύ των ευκαρυωτικών περιλαμβάνει το σκαθάρι φασολιών Azuki και ένα βακτήριο που ονομάζεται Wolbachia .Στον κόσμο των φυτών, τα παράσιτα μιας οικογένειας φυτών που ονομάζεται rafflesiaceae έχουν μεταφέρει γενετικές πληροφορίες στους οικοδεσπότες τους και ένα είδος φυκών έχει μεταφέρει γενετικό υλικό σε ένα είδος θαλάσσιου γυμνοσάλιαγκ