Yatay Gen Aktarımı Nedir?

Hemen hemen tüm organizmalar genetik materyali genetik bilginin ebeveynlerden yavrulara iletildiği dikey gen transferi yoluyla yayabilir. Buna karşılık, yatay gen transferi - veya lateral gen transferi - süreci tüm türlerde yaygın değildir. Bu tür gen transferinde, genetik materyal, ebeveyn olmayan ve yavru olmayan organizmalar arasında iletilir. Bunun yerine, iki organizma genellikle ilişkili değildir ve genellikle farklı türlerdendir.

Çoğu ökaryotik organizma, genetik materyali esas olarak DNA rekombinasyonunun gerçekleştiği dikey gen transferi yoluyla kazanır. Buna karşılık, yatay gen transferinin, tek hücreli organizmaların, özellikle bakterilerin, yeni genetik materyaller elde etmelerinde en yaygın yol olduğu düşünülmektedir. Bu önemlidir, çünkü bakteriler cinsel rekombinasyon olmadan çoğalır; bu nedenle yatay transfer bakteriyel türlerin çeşitliliği korumasına izin verir.

Bakterilerde yatay gen aktarımı yaygın bir olgudur. Bakterilerin yatay olarak genetik materyal alışverişinde bulunmalarının üç yolu vardır. Bunların üçü de doğal olarak meydana gelir ve ayrıca doğal olmayan proteinleri sentezleme kabiliyeti gibi yeni özelliklere sahip bakterileri genetik olarak imal etmek için laboratuvarda da gerçekleştirilebilir.

Dönüşüm, bakterilerin çıplak DNA veya RNA moleküllerini yuttuğu ve bunları hücre içinde ifade ettiği bir işlemdir. Transdüksiyonda, genetik materyal, bakterileri enfekte eden virüsler olan bakteriyofajlar tarafından transfer edilir. Sonunda genetik materyalin, genellikle plazmidlerin hücreler arası temas yoluyla aktarıldığı bakteriyel konjugasyon vardır. Konjugasyon, bakteriyel genomdan ayrı ve bağımsız iki tip genetik materyal olan transpozonlar ve plazmitler aracılık eder.

Virüslerin genetik bilgiyi yatay gen aktarımı yoluyla da iletebildiğine dair bazı kanıtlar vardır. En güçlü göstergelerden biri Mimivirus , Mamavirus ve Sputnik adlı virüsleri içerir. Hem Mimivirus hem de Mamavirus , Sputnik'in bilinen ana bilgisayarlarıdır ve az sayıda gen, üç türün hepsinde ortaktır. Sputnik'in , bu üç organizmanın evrimsel tarihi boyunca bir noktada iki konakçı virüsü arasında gen aktardığı düşünülmektedir.

Mantar türleri, böcekler ve bitkiler de dahil olmak üzere bazı ökaryotlar da yatay gen transferinde bulunur. En iyi bilinen örneklerden biri, bir maya türü olan bakteri ve Saccharomyces cerevisiae arasındaki yatay genetik transferdir. Ökaryotlar arasındaki bir başka genetik transfer örneği azuki fasulyesi böceği ve Wolbachia adı verilen bir bakteridir. Bitki dünyasında, Rafflesiaceae adı verilen bir bitki ailesinin parazitleri, genetik bilgiyi konaklarına aktarmış ve bir alg türü, genetik materyali algleri avlayan bir deniz salyangozu türüne aktarmıştır.