Co to jest poziome transfer genów?

Praktycznie wszystkie organizmy mogą rozpowszechniać materiał genetyczny poprzez pionowe transfer genów, w których informacje genetyczne są przesyłane z rodziców na potomstwo. Natomiast proces przenoszenia genów poziomego - lub bocznego transferu genów - nie jest wspólny dla wszystkich gatunków. W tego typu przenoszenie genów materiał genetyczny jest przenoszony między organizmami, które nie są rodzicem i potomstwem. Zamiast tego dwa organizmy są zwykle niezwiązane i często są różnych gatunków.

Większość organizmów eukariotycznych nabywa materiał genetyczny głównie poprzez pionowe przenoszenie genów, podczas których zachodzi rekombinacja DNA. Natomiast uważa się, że poziome transfer genów jest najczęstszym sposobem, w jaki organizmy jednokomórkowe, w szczególności bakterie, nabierają nowego materiału genetycznego. Jest to ważne, ponieważ bakterie rozmnażają się bez rekombinacji seksualnej; Dlatego przeniesienie poziome pozwala gatunkom bakteryjnym utrzymać różnorodność.

Przenoszenie genów poziome w bakteriach jest powszechnymzjawisko. Istnieją trzy sposoby, w jakie bakterie mogą wymieniać materiał genetyczny poziomo. Wszystkie trzy z nich występują naturalnie i mogą być również przeprowadzane w laboratorium do genetycznie inżynierii bakterii o nowych właściwościach, takich jak zdolność do syntezy białek nie rdzennych.

Transformacja jest procesem, w którym bakterie spożywają nagie cząsteczki DNA lub RNA i wyrażają je w komórce. W transdukcji materiał genetyczny przenosi się przez bakteriofagi, które są wirusami zarażającymi bakterie. Wreszcie istnieje koniugacja bakteryjna, w której materiał genetyczny, często plazmidów, jest przenoszony przez kontakt międzykomórkowy. W koniugacji pośredniczą transpozony i plazmidy, dwa rodzaje materiału genetycznego, które różnią się od genomu bakteryjnego i niezależne od genomu bakteryjnego.

Istnieją pewne dowody na to, że wirusy mogą również przekazywać informacje genetyczne poprzez poziome transfer genów. Jeden zNajsilniejsze wskaźniki obejmują wirusy zwane mimiwirusem , mamawirus i sputnik . Zarówno mimiwirus i mamawirus są znanymi gospodarzami sputnika , a niewielka liczba genów jest wspólna dla wszystkich trzech gatunków. Uważa się, że sputnik przeniósł geny między dwoma wirusami gospodarza w pewnym momencie podczas ewolucyjnej historii tych trzech organizmów.

Niektóre eukarioty, w tym gatunki grzybów, owadów i roślin, również angażują się w poziomy transfer genów. Jednym z najbardziej znanych przykładów jest poziome przeniesienie genetyczne między bakteriami i Saccharomyces cerevisiae , gatunek drożdży. Innym przykładem przeniesienia genetycznego między eukariotami obejmuje chrząszcz z fasoli azuki i bakterie zwane Wolbachia . W świecie roślin pasożyty rodziny roślin o nazwie Rafflesiaceae przekazały informacje genetyczne do swoich gospodarzy, a gatunek glonów przeniesiono materiał genetyczny na gatunek o gatunkuf Slug morski, który uruchamia glony.