Diferența dintre transferul de gene vertical și orizontal

Diferența cheie - transferul genei verticale vs. orizontale
 

Transferul de gene se referă la procesul care transferă sau schimbă material genetic între organisme. ADN-ul care poartă genele funcționale este schimbat între organisme care determină modificarea compoziției lor genomice. Poate să apară în două tipuri numite transfer genic vertical și transfer de gene orizontală. Transferul genetic pe orizontală se referă la procesul în care materialul genetic este transferat între indivizi independenți. Transferul genetic vertical se referă la procesul în care genele sunt transferate de la părinte la descendenții lor. Aceasta este diferența principală dintre transferul de gene verticală și orizontală. Transferul genic vertical este obișnuit între organisme, în timp ce transferul orizontal al genei este mai puțin frecvent.

CUPRINS
1. Prezentare generală și diferență cheie
2. Ce este Vertical Gene Transfer
3. Ce este transferul orizontal de gene
4. Comparație comparativă comparativă - transfer de gene verticală vs. orizontală
5. rezumat

Ce este Vertical Gene Transfer?

Transmiterea genetică verticală este o metodă de transfer al genei de la părinte la descendenții ei. Se poate produce fie prin reproducere sexuală, fie prin reproducere asexuală sau prin mecanisme artificiale. Acest proces este un mecanism comun care se întâmplă între organismele conexe. Genomele sunt transmise de la o generație la următoarea generație care apare prin transferarea genei verticale în organisme vii în mod natural. În programele de creștere a plantelor, transferarea genetică verticală este intenționată pentru a transfera gene importante în generația F1. Două plante sunt încrucișate sexual pentru a-și amesteca genele și pentru a trece la următoarea generație. Prin aceasta, caracteristicile valoroase pot fi stocate în descendenți, permițând circulația în generațiile viitoare.

În bacterii, cea mai comună metodă de reproducere asexuală este fisiunea binară. Rezultatele fisei binare au loc în două celule bacteriene identice. Este un exemplu de metoda verticală a transferului de gene de bacterii. La om, boala numită SIDA este transmisă de la mamă mamă la copil din cauza transferului de gene verticale.

Figura 01: Transferul genetic al bacteriilor în timpul fisiunii binare

Ce este transferul orizontal de gene?

Transferul orizontal al genei este un mecanism în care materialul genetic este transferat între organisme care nu au legătură. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de transferul lateral al genei. Se întâmplă între diferite genomuri, cum ar fi între diferite specii. Organismele dobândesc diferite caracteristici prin transferul de gene. Transferul orizontal al genei este diferit de transferul genei de la părinte la descendenți.

Transmiterea orizontală a genei este ușoară datorită mai multor tipuri de ADN posedă de organisme. Acestea sunt în principal elementele genetice mobile, cum ar fi transpozonii (genurile de jumping), plasmidele (ADN circular non-cromozomal) și bacteriofagii (bacterii care infectează virusurile). Apare prin mai multe mecanisme, după cum urmează.

Mecanisme de transfer gene orizontale

Transformare

Prokariotele sunt capabile să preia ADN liber sub formă de plasmide în mod special.

Conjugarea bacteriană

 Un mod de reproducere sexuală care apare între două celule conectate temporar. În timpul conjugării, F plasmidele sunt transferate de la donator la recipient, rezultând transferul de material genetic între două organisme, așa cum se arată în figura 02. Acesta este mecanismul principal care implică transferul orizontal al genei.

Transducerea

Bacteriofagul este capabil să-și injecteze ADN-ul într-o bacterie atunci când este infectată, ceea ce duce la transferul de gene între două bacterii în timpul celei de-a doua infecții. Aceasta se întâmplă prin două procese numite transducție generalizată și specializată.

Utilizarea transferului orizontal de gene

Transferul genetic orizontal este utilizat în ingineria genetică. ADN-ul străin poate fi recombinat sau inserat în genomul organismului receptor în transferul genei orizontale. Permite destinatarilor să dobândească trăsături noi, importante pentru creștere și supraviețuire. Transferul orizontal al genei este extrem de important în adaptarea și evoluția atât a prokaryotilor, cât și a eucariotelor. Caracteristicile favorabile sunt filtrate prin selecție naturală și au contribuit la evoluție. Unele organisme dobândesc gene care sunt valoroase pentru adaptare și evoluție prin transferul orizontal al genei. De exemplu, obținerea rezistivității antibiotice de către bacterii este rezultatul transferului orizontal al genei.

Transferul genelor pe orizontală este cel mai favorizat printre taxele strâns legate decât speciile extrem de diferite. Se poate întâmpla, de asemenea, între bacterii care locuiesc în același micromediu.

Figura 02: Transferul orizontal al bacteriilor în timpul conjugării

Care este diferența dintre transferul genetic vertical și orizontal?

Transferul genei verticale vs. orizontale
Transferul genetic vertical se referă la procesul care transferă materialul genetic de la părinte la descendenți prin reproducere.	Transferul orizontal al genei se referă la procesul care transferă materialul genetic între organisme independente.
metode
Se poate produce prin mijloace sexuale, asexuate sau artificiale.	Transformarea, transducția și conjugarea bacteriană sunt mecanisme implicate în transferul orizontal al genei.
Apariţie
Este un proces comun.	Este un proces mai puțin obișnuit.
Dependența de ADN-ul mobil
Nu depinde de elementele genetice mobile.	Este posibil datorită elementelor ADN mobile cum ar fi transpozonii, plasmidele, bacteriofagii.

Rezumat - transfer de gene verticale vs. orizontale

Transferul genei poate să apară între indivizii aflați în legătură și cei care nu sunt în legătură. Există două tipuri principale de gene care transferă denumirea verticală și orizontală. Transmiterea genei verticale are loc de la părinte la descendenți. În timpul reproducerii sau trecerii plantelor, genele sunt transferate de la părinți la descendenți. Transferul orizontal al genelor se întâmplă între diferite specii care nu sunt legate. Nu este posibil ca transferarea genei verticale. Totuși, datorită elementelor ADN mobile cum ar fi plasmidele, genele de sărituri și bacteriofagii, genele schimbă organismele orizontale prin conjugare, transducție și transformare. Transferul orizontal al genei este obișnuit în bacterii și arhaice decât eucariotele. Aceasta este diferența dintre transferul de gene verticală și orizontală.

Referinţă:
1. Hotopp, Julie C. Dunning. Transferul genelor orizontale între bacterii și animale. Tendințe în genetică: TIG. Biblioteca Națională de Medicină din S.U.A., aprilie 2011. Web. 09 mai 2017
2. Rogers, Kara. Transferul orizontal al genelor. Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., 22 noiembrie 2016. Web. 09 mai 2017. https://www.britannica.com/science/horizontal-gene-transfer
3. Lacroix, Benoît. "Transferul ADN-ului de la bacterii la eucariote" MBio. N.p., 12 iulie 2016. Web. 09 mai 2017

Datorită fotografiei:
1. "Fisiunea binară 2" de Ecoddington14 - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Binary_Fission.png (CC BY-SA 3.0) prin intermediul Commons Wikimedia
2. "Conjugarea" prin adenozină - munca proprie (CC BY-SA 3.0) prin intermediul Commons Wikimedia