水平遺伝子導入とは何ですか？

ほぼすべての生物は、遺伝情報が親から子孫に伝染する垂直遺伝子移動を介して遺伝物質を広めることができます。対照的に、水平遺伝子導入のプロセス - または横方向の遺伝子導入 - は、すべての種には一般的ではありません。このタイプの遺伝子導入では、親と子孫ではない生物間で遺伝物質が伝染します。代わりに、2つの生物は通常無関係であり、しばしば異なる種です。 対照的に、水平遺伝子導入は、単一細胞の生物、特に細菌が新しい遺伝物質を獲得する最も一般的な方法であると考えられています。細菌は性的再結合なしで繁殖するため、これは重要です。したがって、水平移動により、細菌種は多様性を維持できます。

細菌の水平遺伝子移動は一般的です現象。細菌が遺伝物質を水平に交換できる3つの方法があります。これらの3つはすべて自然に発生し、非ネイティブタンパク質を合成する能力など、新しい特性を持つ遺伝子組み換えバクテリアの実験室でも実行できます。

変換は、細菌が裸のDNAまたはRNA分子を摂取し、細胞内でそれらを発現させるプロセスです。形質導入では、遺伝物質は細菌に感染するウイルスであるバクテリオファージによって伝達されます。最後に、細菌の結合があり、そこではしばしばプラスミドが細胞間接触を介して移動します。結合は、細菌ゲノムとは異なり、細菌ゲノムとは無関係の2種類の遺伝物質であるトランスポゾンとプラスミドによって媒介されます。

ウイルスが水平遺伝子導入を介して遺伝情報を伝達できるという証拠がいくつかあります。の1つ最強の指標には、 mimivirus 、 mamavirus 、および sputnik と呼ばれるウイルスが含まれます。 mimivirus と mamavirus は、 sputnik の宿主であり、3つの種すべてに少数の遺伝子が一般的です。 sputnik これら3つの生物の進化の歴史のある時点で、2つの宿主ウイルスの間に遺伝子を移したと考えられています。

菌類、昆虫、植物の種を含む特定の真核生物も、水平遺伝子導入に従事しています。最もよく知られている例の1つは、酵母であるバクテリアと saccharomyces cerevisiae との間の水平遺伝的移動のことです。真核生物間の遺伝的移動の別の例には、アズキビーンビートルと wolbachia と呼ばれる細菌が含まれます。植物の世界では、 rafflesiaceaeと呼ばれる植物ファミリーの寄生虫は遺伝情報を宿主に移し、藻類の種が遺伝物質を種に移しましたob藻類を食い物にするf海のナメクジ