Forskjellen mellom vertikal og horisontal genoverføring
Share
Nøkkelforskjell - Vertikal vs Horisontal genoverføring
Genoverføring refererer til prosessen som overfører eller utveksler genetisk materiale mellom organismer. DNA som bærer funksjonelle gener utveksles blant organismer som forårsaker endringen i deres genomiske sammensetning. Det kan forekomme i to typer navngitt vertikal genoverføring og horisontal genoverføring. Horisontal genoverføring refererer til prosessen der genetisk materiale overføres mellom ikke-relaterte individer. Vertikal genoverføring refererer til prosessen der gener overføres fra foreldre til deres avkom. Dette er nøkkelen forskjellen mellom vertikal og horisontal genoverføring. Vertikal genoverføring er vanlig blant organismer, mens horisontal genoverføring er mindre vanlig.
INNHOLD
1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er vertikal genoverføring
3. Hva er Horizontal Gene Transfer
4. Side ved side sammenligning - Vertikal vs Horisontal genoverføring
5. Sammendrag
Hva er vertikal genoverføring?
Vertikal genoverføring er en metode for genoverføring fra foreldre til deres avkom. Det kan oppstå enten gjennom seksuell reproduksjon eller aseksuell reproduksjon eller kunstig mekanisme. Denne prosessen er en vanlig mekanisme som skjer mellom relaterte organismer. Genomene går fra en generasjon til neste generasjon oppstår via vertikal genoverføring i levende organismer naturlig. I planteavlsprogrammer er vertikal genoverføring hensiktsmessig gjort for å overføre viktige gener til F1-generasjon. To planter krysses seksuelt for å blande sine gener og gå videre til neste generasjon. Ved å gjøre dette kan verdifulle egenskaper lagres i avkom, slik at sirkulasjon i fremtidige generasjoner.
I bakterier er den vanligste aseksuelle reproduksjonsmetoden binær fisjon. Binær fisjon resulterer i to identiske bakterieceller. Det er et eksempel på vertikal genoverføringsmetode for bakterier. Hos mennesker, overføres sykdommen som heter AIDS, fra foreldre mor til baby på grunn av vertikal genoverføring.
Figur 01: Vertikal genoverføring av bakterier under binær fisjon
Hva er Horizontal Gene Transfer?
Horisontal genoverføring er en mekanisme der genetisk materiale overføres mellom ikke-relaterte organismer. Det er også kjent som lateral genoverføring. Det forekommer mellom forskjellige genomer som mellom forskjellige arter. Organismer erverver forskjellige egenskaper gjennom genoverføring. Horisontal genoverføring er forskjellig fra genoverføring fra foreldre til avkom.
Horisontal genoverføring gjøres enkelt på grunn av flere typer DNA som besitter av organismer. De er hovedsakelig mobile genetiske elementer som transposoner (hoppende gener), plasmider (ikke-kromosomalt sirkulært DNA) og bakteriofager (bakterier som infiserer virus). Det skjer via flere mekanismer som følger.
Horisontale genoverføringsmekanismer
Transformation
Prokaryoter er i stand til å ta opp gratis DNA i form av plasmider spesielt.
Bakteriell konjugering
En modus for seksuell reproduksjon som oppstår mellom midlertidig forbundne to celler. Under konjugering overføres F plasmider fra donor til mottaker som resulterer i genetisk materialeoverføring mellom to organismer som vist i figur 02. Dette er hovedmekanismen involverer i horisontal genoverføring.
transduksjon
Bakteriofag er i stand til å injisere sitt DNA i en bakterie når den er smittet, noe som resulterer i genoverføring mellom to bakterier i løpet av den andre infeksjonen. Dette skjer via to prosesser som heter generalisert og spesialisert transduksjon.
Bruk av horisontal genoverføring
Horisontal genoverføring brukes i genteknologi. Utenlandske DNA kan rekombineres eller settes inn i genomet av mottakerorganismen i horisontal genoverføring. Det tillater mottakerne å skaffe seg nye egenskaper som er viktige for vekst og overlevelse. Horisontal genoverføring er ekstremt viktig i tilpasning og utvikling av både prokaryoter og eukaryoter. Gunstige egenskaper filtreres gjennom naturlig utvalg og bidro til utviklingen. Noen organismer erverver gener som er verdifulle for tilpasning og evolusjon gjennom horisontal genoverføring. For eksempel er oppkjøpet av antibiotikaresistivitet av bakterier et resultat av horisontal genoverføring.
Horisontal genoverføring er mest favorisert blant nært relaterte taxa enn svært forskjellige arter. Det kan også forekomme mellom bakterier som bor i samme mikro miljø.
Figur 02: Horisontal genoverføring av bakterier under konjugering
Hva er forskjellen mellom vertikal og horisontal genoverføring?
Vertikal vs Horisontal genoverføring | |
| Vertikal genoverføring refererer til prosessen som overfører genetisk materiale fra foreldre til avkom ved reproduksjon. | Horisontal genoverføring refererer til prosessen som overfører genetisk materiale mellom ikke-relaterte organismer. |
| metoder | |
| Det kan forekomme via seksuell, aseksuell eller kunstig måte. | Transformasjon, transduksjon og bakteriell konjugasjon er mekanismer involvert i horisontal genoverføring. |
| Hendelse | |
| Det er en vanlig prosess. | Det er en mindre vanlig prosess. |
| Avhengighet av mobil DNA | |
| Det er ikke avhengig av mobile genetiske elementer. | Det er mulig på grunn av mobile DNA-elementer som transposoner, plasmider, bakteriofager. |
Sammendrag - Vertikal vs Horisontal genoverføring
Genoverføring kan forekomme mellom beslektede og ikke-relaterte personer. Det er to hovedtyper av genoverføring som heter vertikal og horisontal. Vertikal genoverføring skjer fra foreldre til avkom. Under reproduksjon eller planteovergang overføres gener fra foreldre til avkom. Horisontal genoverføring skjer mellom forskjellige arter som ikke er relaterte. Det er ikke mulig som vertikal genoverføring. Men på grunn av mobile DNA-elementer som plasmider, hoppende gener og bakteriofager, veksler gener mellom organismer horisontalt via konjugasjon, transduksjon og transformasjon. Horisontal genoverføring er vanlig i bakterier og arkea enn eukaryoter. Dette er forskjellen mellom vertikal og horisontal genoverføring.
Henvisning:
1. Hotopp, Julie C. Dunning. "Horisontal genoverføring mellom bakterier og dyr." Trender i genetikk: TIG. U.S. National Library of Medicine, april 2011. Web. 9. mai 2017
2. Rogers, Kara. "Horisontal genoverføring." Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, ink., 22. november 2016. Web. 09 mai 2017. https://www.britannica.com/science/horizontal-gene-transfer
3. Lacroix, Benoît. "Overføring av DNA fra bakterier til eukaryoter." MBio. NP., 12. juli 2016. Web. 9. mai 2017
Bilde Courtesy:
1. "Binary Fission 2" Av Ecoddington14 - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Binary_Fission.png (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Konjugering" av adenosin - eget arbeid (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
