Chuyển gen ngang là gì?

Hầu như tất cả các sinh vật có thể phổ biến vật liệu di truyền thông qua sự chuyển gen thẳng đứng trong đó thông tin di truyền được truyền từ cha mẹ sang con cái.Ngược lại, quá trình chuyển gen ngang mdash;hoặc chuyển gen bên mdash;không phổ biến cho tất cả các loài.Trong loại chuyển gen này, vật liệu di truyền được truyền giữa các sinh vật không phải là cha mẹ và con cái.Thay vào đó, hai sinh vật thường không liên quan và thường thuộc các loài khác nhau. Hầu hết các sinh vật nhân chuẩn có được vật liệu di truyền chủ yếu thông qua chuyển gen thẳng đứng, trong đó xảy ra tái tổ hợp DNA.Ngược lại, người ta cho rằng chuyển gen ngang là cách phổ biến nhất trong đó các sinh vật đơn bào, đặc biệt là vi khuẩn, có được vật liệu di truyền mới.Điều này rất quan trọng vì vi khuẩn sinh sản mà không tái hợp tình dục;Do đó, chuyển ngang cho phép các loài vi khuẩn duy trì sự đa dạng.

Chuyển gen ngang ở vi khuẩn là một hiện tượng phổ biến.Có ba cách mà vi khuẩn có thể trao đổi vật liệu di truyền theo chiều ngang.Tất cả ba trong số này xảy ra một cách tự nhiên và cũng có thể được thực hiện trong phòng thí nghiệm cho vi khuẩn kỹ thuật di truyền với các tính chất mới, chẳng hạn như khả năng tổng hợp các protein không bản địa.thể hiện chúng trong ô.Trong sự tải nạp, vật liệu di truyền được chuyển bởi vi khuẩn, là virus lây nhiễm vi khuẩn.Cuối cùng, có sự kết hợp của vi khuẩn, trong đó vật liệu di truyền, thường là plasmid, được chuyển qua tiếp xúc giữa các tế bào.Kết hợp được trung gian bởi transpose và plasmid, hai loại vật liệu di truyền khác biệt và độc lập với bộ gen của vi khuẩn.Có một số bằng chứng cho thấy virus cũng có thể truyền thông tin di truyền thông qua chuyển gen ngang.Một trong những chỉ số mạnh nhất liên quan đến các virus gọi là mimivirus

,

mamavirus

và

sputnik.Cả mimivirus

và mamavirus

đều được biết đến các vật chủ của

sputnik, và một số lượng nhỏ gen là phổ biến cho cả ba loài.Người ta cho rằng

Sputnik đã chuyển gen giữa hai loại virus vật chủ của nó tại một số điểm trong lịch sử tiến hóa của ba sinh vật này.Một trong những ví dụ nổi tiếng nhất là chuyển gen ngang giữa vi khuẩn và saccharomyces cerevisiae, một loài nấm men.Một ví dụ khác về sự chuyển gen giữa các sinh vật nhân chuẩn liên quan đến bọ cánh cứng azuki và một vi khuẩn gọi là wolbachia.Trong thế giới thực vật, ký sinh trùng của một họ thực vật có tên là Rafflesiaceae đã chuyển thông tin di truyền cho vật chủ của chúng và một loài tảo đã chuyển vật liệu di truyền vào một loài sên trên biển trên tảo.