Vad är horisontell genöverföring?

Praktiskt taget alla organismer kan sprida genetiskt material via vertikal genöverföring där genetisk information överförs från föräldrar till avkommor.Däremot processen för horisontell genöverföring mdash;eller lateral genöverföring mdash;är inte vanligt för alla arter.I denna typ av genöverföring överförs genetiskt material mellan organismer som inte är förälder och avkommor.Istället är de två organismerna vanligtvis inte relaterade och är ofta av olika arter.

De flesta eukaryota organismer förvärvar genetiskt material främst via vertikal genöverföring, under vilken DNA -rekombination inträffar.Däremot tror man att horisontell genöverföring är det vanligaste sättet på vilket encelliga organismer, i synnerhet bakterier, får nytt genetiskt material.Detta är viktigt eftersom bakterier reproduceras utan sexuell rekombination;Därför tillåter horisontell överföring bakteriearter att upprätthålla mångfald.

Horisontell genöverföring i bakterier är ett vanligt fenomen.Det finns tre sätt på vilka bakterier kan byta ut genetiskt material horisontellt.Alla dessa tre förekommer naturligt och kan också utföras i laboratoriet för att genetiskt konstruera bakterier med nya egenskaper, såsom förmågan att syntetisera icke-infödda proteiner.

Transformation är en process där bakterier intar nakna DNA eller RNA-molekyler ochuttrycka dem i cellen.Vid transduktion överförs genetiskt material av bakteriofager, som är virus som infekterar bakterier.Slutligen finns det bakteriekonjugering, där genetiskt material, ofta plasmider, överförs via intercellulär kontakt.Konjugering medieras av transposoner och plasmider, två typer av genetiskt material som skiljer sig från och oberoende av bakteriegenomet.

Det finns vissa bevis för att virus också kan överföra genetisk information via horisontell genöverföring.En av de starkaste indikatorerna involverar virus som kallas

mimivirus , mamavirus och sputnik .Både mimivirus och mamavirus är kända värdar av sputnik , och ett litet antal gener är vanliga för alla tre arter.Det tros att Sputnik överförde gener mellan dess två värdvirus vid någon tidpunkt under den evolutionära historien för dessa tre organismer.

Vissa eukaryoter, inklusive arter av svampar, insekter och växter, deltar också i horisontell genöverföring.Ett av de mest kända exemplen är av horisontell genetisk överföring mellan bakterier och

Saccharomyces cerevisiae , en jästart.Ett annat exempel på genetisk överföring mellan eukaryoter involverar azuki -bönbaggen och en bakterier som kallas Wolbachia .I växtvärlden har parasiter från en växtfamilj som kallas Rafflesiaceae överfört genetisk information till sina värdar, och en arter av alger har överfört genetiskt material till en art av havslös som föregår på algerna.