Diferența cheie - Transferul de gene vertical vs orizontal
Transferul genetic se referă la procesul care transferă sau schimbă material genetic între organisme. ADN-ul care poartă gene funcționale este schimbat între organisme provocând modificarea compoziției lor genomice. Poate apărea în două tipuri denumite transfer de gene vertical și transfer de gene orizontal. Transferul de gene orizontal se referă la procesul în care materialul genetic este transferat între indivizi fără legătură. Transferul vertical de gene se referă la procesul în care genele sunt transferate de la părinte la descendenții lor. Aceasta este diferența cheie între transferul de gene vertical și orizontal. Transferul vertical de gene este comun între organisme, în timp ce transferul de gene orizontal este mai puțin frecvent.
CUPRINS
1. Prezentare generală și diferența cheie
2. Ce este transferul de gene pe verticală
3. Ce este transferul de gene pe orizontală
4. Compararea alăturată - Transferul de gene pe verticală vs orizontală
5. Rezumat
Ce este Transferul Genic Vertical?
Transferul vertical de gene este o metodă de transfer al genei de la părinte la descendenții lor. Poate apărea fie prin reproducere sexuală, fie prin reproducere asexuată sau mecanisme artificiale. Acest proces este un mecanism comun care se întâmplă între organismele înrudite. Genomii sunt trecuți de la o generație la următoarea generație care se produce prin transferul de gene vertical în organismele vii în mod natural. În programele de creștere a plantelor, transferul vertical de gene se face în mod intenționat pentru a transfera gene importante la generația F1. Două plante sunt încrucișate sexual pentru a-și amesteca genele și pentru a trece la generația următoare. Făcând acest lucru, caracteristicile valoroase pot fi stocate în descendenți, permițând circulația în generațiile viitoare.
La bacterii, cea mai comună metodă de reproducere asexuată este fisiunea binară. Fisiunea binară are ca rezultat două celule bacteriene identice. Este un exemplu de metodă de transfer vertical a genelor bacteriilor. La om, boala numită SIDA se transmite de la mamă părinte la bebeluș datorită transferului vertical de gene.
Figura 01: Transfer vertical de gene al bacteriilor în timpul fisiunii binare
Ce este transferul de gene pe orizontală?
Transferul orizontal al genelor este un mecanism în care materialul genetic este transferat între organisme nelegate. Este, de asemenea, cunoscut sub numele de transfer lateral de gene. Apare între genomi diferiți, cum ar fi între diferite specii. Organismele dobândesc caracteristici diferite prin transferul de gene. Transferul de gene orizontal este diferit de gena care se transferă de la părinte la descendenți.
Transferul orizontal al genelor se face ușor datorită mai multor tipuri de ADN deținute de organisme. Acestea sunt în principal elemente genetice mobile, cum ar fi transpozonii (gene săritoare), plasmide (ADN circular necromozomial) și bacteriofagi (bacterii care infectează viruși). Apare prin mai multe mecanisme după cum urmează.
Mecanisme de transfer genic orizontal
Transformare
Procariotele sunt capabile să preia ADN-ul liber sub formă de plasmide special.
Conjugarea bacteriană
Un mod de reproducere sexuală care apare între două celule conectate temporar. În timpul conjugării, plasmidele F sunt transferate de la donator la receptor, rezultând un transfer de material genetic între două organisme, așa cum se arată în figura 02. Acesta este mecanismul principal implicat în transferul de gene orizontal.
Transducție
Bacteriofagul este capabil să-și injecteze ADN-ul într-o bacterie atunci când este infectat, ceea ce duce la transferul de gene între două bacterii în timpul celei de-a doua infecții. Acest lucru se întâmplă prin două procese denumite transducție generalizată și specializată.
Utilizări ale transferului de gene orizontal
Transferul orizontal de gene este utilizat în ingineria genetică. ADN-ul străin poate fi recombinat sau inserat în genomul organismului receptor în transferul de gene orizontal. Permite beneficiarilor să dobândească trăsături noi importante pentru creștere și supraviețuire. Transferul de gene orizontal este extrem de important în adaptarea și evoluția atât a procariotelor, cât și a eucariotelor. Trăsăturile favorabile sunt filtrate prin selecția naturală și contribuie la evoluție. Unele organisme dobândesc gene care sunt valoroase pentru adaptare și evoluție prin transfer orizontal de gene. De exemplu, achiziționarea rezistivității antibiotice de către bacterii este un rezultat al transferului orizontal de gene.
Transferul orizontal de gene este cel mai favorizat în rândul taxonilor strâns înrudiți decât speciile foarte diferite. Poate să apară și între bacteriile care locuiesc în același microambient.
Figura 02: Transferul orizontal al genei bacteriilor în timpul conjugării
Care este diferența dintre transferul de gene vertical și orizontal?
Difuzarea articolului din mijloc înainte de tabel
Transfer vertical de gen vs orizontal |
|
| Transferul vertical de gene se referă la procesul care transferă materialul genetic de la părinte la descendenți prin reproducere. | Transferul orizontal al genelor se referă la procesul care transferă materialul genetic între organisme fără legătură. |
| Metode | |
| Poate apărea pe cale sexuală, asexuată sau artificială. | Transformarea, transducția și conjugarea bacteriană sunt mecanisme implicate în transferul genetic orizontal. |
| Apariție | |
| Este un proces comun. | Este un proces mai puțin obișnuit. |
| Dependența de ADN-ul mobil | |
| Nu depinde de elementele genetice mobile. | Este posibil datorită elementelor ADN mobile, cum ar fi transpozonii, plasmidele, bacteriofagii. |
Rezumat - Transfer de gene vertical vs orizontal
Transferul de gene poate avea loc între indivizi înrudiți și fără legătură. Există două tipuri principale de transfer de gene numite vertical și orizontal. Transmiterea genetică verticală are loc de la părinte la descendenți. În timpul reproducerii sau al încrucișării plantelor, genele sunt transferate de la părinți la descendenți. Transferul orizontal al genelor are loc între diferite specii care nu sunt înrudite. Nu este fezabil ca transfer vertical de gene. Cu toate acestea, datorită elementelor mobile de ADN, cum ar fi plasmidele, genele săritoare și bacteriofagele, genele se schimbă între organisme pe orizontală prin conjugare, transducție și transformare. Transferul orizontal al genelor este comun în bacterii și arhee decât eucariotele. Aceasta este diferența dintre transferul de gene vertical și orizontal.
