Wat is horizontale genoverdracht?
Vrijwel alle organismen kunnen genetisch materiaal verspreiden via verticale genoverdracht waarin genetische informatie wordt overgedragen van ouders op nakomelingen. Het proces van horizontale genoverdracht - of laterale genoverdracht - is daarentegen niet gemeenschappelijk voor alle soorten. In dit type genoverdracht wordt genetisch materiaal overgedragen tussen organismen die niet ouder en nakomelingen zijn. In plaats daarvan zijn de twee organismen meestal niet gerelateerd en zijn ze vaak van verschillende soorten.
De meeste eukaryotische organismen verwerven genetisch materiaal voornamelijk via verticale genoverdracht, waarbij DNA -recombinatie optreedt. Men daarentegen wordt gedacht dat horizontale genoverdracht de meest voorkomende manier is waarop eencellige organismen, met name bacteriën, nieuw genetisch materiaal verwerven. Dit is belangrijk omdat bacteriën zich voortplanten zonder seksuele recombinatie; Daarom kan horizontale overdracht bacteriesoorten diversiteit behouden.
Horizontale genoverdracht in bacteriën is een gebruikelijkefenomeen. Er zijn drie manieren waarop bacteriën horizontaal genetisch materiaal kunnen uitwisselen. Alle drie komen van nature voor en kunnen ook in het laboratorium worden uitgevoerd om bacteriën genetisch te ontwikkelen met nieuwe eigenschappen, zoals het vermogen om niet-native eiwitten te synthetiseren.
Transformatie is een proces waarbij bacteriën naakt DNA- of RNA -moleculen opnemen en deze in de cel tot expressie brengen. Bij transductie wordt genetisch materiaal overgedragen door bacteriofagen, die virussen zijn die bacteriën infecteren. Ten slotte is er bacteriële conjugatie, waarin genetisch materiaal, vaak plasmiden, wordt overgebracht via intercellulair contact. Vervoeging wordt gemedieerd door transposons en plasmiden, twee soorten genetisch materiaal die verschillen van en onafhankelijk zijn van het bacteriële genoom.
Er is enig bewijs dat virussen ook genetische informatie kunnen overbrengen via horizontale genoverdracht. Een van deDe sterkste indicatoren omvatten virussen genaamd mimivirus , mamavirus en sputnik . Zowel mimivirus als mamavirus zijn bekende gastheren van sputnik , en een klein aantal genen zijn gemeenschappelijk voor alle drie soorten. Er wordt gedacht dat sputnik genen overgedragen tussen zijn twee gastheervirussen op een bepaald moment tijdens de evolutionaire geschiedenis van deze drie organismen.
Bepaalde eukaryoten, waaronder soorten van schimmels, insecten en planten, houden zich ook bezig met horizontale genoverdracht. Een van de meest bekende voorbeelden is van horizontale genetische overdracht tussen bacteriën en Saccharomyces cerevisiae , een soort gist. Een ander voorbeeld van genetische overdracht tussen eukaryoten omvat de Azuki -bonenkever en een bacteriën genaamd Wolbachia . In de plantenwereld hebben parasieten van een plantenfamilie genaamd rafflesiaceae genetische informatie overgedragen aan hun gastheren, en een soort algen heeft genetisch materiaal overgedragen aan een soort of Sea Slug die op de algen jaagt.