Razlika između vertikalnog i horizontalnog prijenosa gena
Share
Ključna razlika - vertikalni vs vodoravni prijenos gena
Prijenos gena odnosi se na proces koji prenosi ili razmjenjuje genetski materijal između organizama. DNA koja nosi funkcionalne gene razmjenjuje se između organizama uzrokujući promjenu njihovog genomskog sastava. Može se dogoditi u dvije vrste nazvane vertikalni prijenos gena i horizontalni prijenos gena. Horizontalni prijenos gena odnosi se na proces u kojem se genetski materijal prenosi između nepovezanih jedinki. Vertikalni prijenos gena odnosi se na proces u kojem se geni prenose s roditelja na potomstvo. Ovo je ključna razlika između vertikalnog i horizontalnog prijenosa gena. Vertikalni prijenos gena je uobičajen među organizmima dok je vodoravni prijenos gena rjeđi.
SADRŽAJ
1. Pregled i ključne razlike
2. Što je vertikalni prijenos gena
3. Što je vodoravni prijenos gena
4. Usporedna usporedba - okomiti vs vodoravni prijenos gena
5. Sažetak
Što je vertikalni prijenos gena?
Vertikalni prijenos gena je metoda prenošenja gena s roditelja na potomstvo. Može se dogoditi bilo putem spolne reprodukcije ili aseksualne reprodukcije ili umjetnim mehanizmima. Taj je postupak uobičajeni mehanizam koji se događa između povezanih organizama. Genomi se prenose s jedne generacije na sljedeću generaciju događa se vertikalnim prijenosom gena u živim organizmima prirodnim putem. U programima uzgoja biljaka vertikalni prijenos gena namjerno se vrši za prijenos važnih gena u generaciju F1. Dvije biljke se seksualno ukrštaju da bi se pomiješali njihovi geni i prenijeli na sljedeće generacije. Na taj način vrijedne karakteristike mogu se pohraniti u potomstvo što omogućuje cirkulaciju u budućim naraštajima.
U bakterijama je najčešća metoda aseksualne reprodukcije binarna fisija. Binarna fisija rezultira u dvije identične bakterijske stanice. To je primjer vertikalne metode prenosa gena bakterija. U ljudi se bolest zvana AIDS prenosi s majke na dijete zbog vertikalnog prijenosa gena.
Slika 01: Vertikalni prijenos gena bakterija tijekom binarne fisije
Što je vodoravni prijenos gena?
Horizontalni prijenos gena je mehanizam u kojem se genetski materijal prenosi između nepovezanih organizama. Poznat je i kao lateralni prijenos gena. Javlja se između različitih genoma, kao što su između različitih vrsta. Organizmi stječu različite karakteristike prijenosom gena. Horizontalni prijenos gena razlikuje se od prenosa gena s roditelja na potomstvo.
Horizontalni prijenos gena olakšan je zbog nekoliko vrsta DNK u vlasništvu organizama. To su uglavnom pokretni genetski elementi kao što su transpozoni (skakajući geni), plazmidi (nehromosomska kružna DNA) i bakteriofagi (bakterije koje inficiraju virusima). Javlja se preko nekoliko mehanizama kako slijedi.
Horizontalni mehanizmi za prijenos gena
Transformacija
Prokarioti mogu posebno preuzeti slobodni DNK u obliku plazmida.
Konjugacija bakterija
Način seksualne reprodukcije koji se događa između privremeno spojenih dviju stanica. Tijekom konjugacije F plazmidi se prenose s davatelja na primatelja što rezultira prijenosom genetskog materijala između dva organizma kao što je prikazano na slici 02. To je glavni mehanizam koji uključuje horizontalni prijenos gena.
sstanično
Bakteriofag može ubrizgati svoju DNA u bakteriju kada se zarazi, što rezultira prijenosom gena između dvije bakterije tijekom druge infekcije. To se događa putem dva procesa nazvana generalizirana i specijalizirana transdukcija.
Upotrebe vodoravnog prijenosa gena
Horizontalni prijenos gena koristi se u genetskom inženjerstvu. Strani DNK može se rekombinirati ili umetnuti u genom organizma primatelja horizontalnim prijenosom gena. Omogućuje primateljima stjecanje novih osobina važnih za rast i opstanak. Horizontalni prijenos gena izuzetno je važan u prilagodbi i evoluciji prokariota i eukariota. Povoljne osobine filtriraju se prirodnim odabirom i doprinose evoluciji. Neki organizmi stječu gene koji su vrijedni za prilagodbu i evoluciju horizontalnim prijenosom gena. Primjerice, stjecanje otpornosti na antibiotike od strane bakterija rezultat je horizontalnog prijenosa gena.
Horizontalni prijenos gena najviše je omiljen među blisko srodnim vrstama nego visoko različite vrste. Može se javiti i između bakterija koje žive u istom mikrookolu.
Slika 02: Horizontalni prijenos gena bakterija tijekom konjugacije
Koja je razlika između vertikalnog i vodoravnog prijenosa gena?
Okomiti vs vodoravni prijenos gena | |
| Vertikalni prijenos gena odnosi se na proces koji reprodukcijom prenosi genetski materijal s roditelja na potomstvo. | Horizontalni prijenos gena odnosi se na proces koji prenosi genetski materijal između nepovezanih organizama. |
| metode | |
| Može se pojaviti seksualnim, aseksualnim ili umjetnim putem. | Transformacija, transdukcija i konjugacija bakterija mehanizmi su koji sudjeluju u horizontalnom prijenosu gena. |
| događaj | |
| To je uobičajen proces. | Manje je uobičajen proces. |
| Ovisnost o pokretnoj DNK | |
| Ne ovisi o pokretnim genetskim elementima. | To je moguće zahvaljujući pokretnim elementima DNK poput transpozona, plazmida, bakteriofaga. |
Sažetak - Okomiti vs vodoravni prijenos gena
Prijenos gena može se dogoditi između srodnih i nesrodnih pojedinaca. Postoje dvije glavne vrste prijenosa gena nazvane vertikalni i horizontalni. Vertikalni prijenos gena događa se s roditelja na potomstvo. Tijekom reprodukcije ili križanja biljaka geni se prenose s roditelja na potomstvo. Horizontalni prijenos gena događa se između različitih vrsta koje nisu povezane. To nije izvedivo kao vertikalni prijenos gena. Međutim, zbog mobilnih elemenata DNA poput plazmida, skakajućih gena i bakteriofaga, geni se izmjenjuju među organizmima vodoravno putem konjugacije, transdukcije i transformacije. Horizontalni prijenos gena uobičajen je kod bakterija i arheja nego kod eukariota. Ovo je razlika između vertikalnog i horizontalnog prijenosa gena.
Referenca:
1. Hotopp, Julie C. Dunning. "Horizontalni prijenos gena između bakterija i životinja." Trendovi u genetici: TIG. Američka nacionalna medicinska knjižnica, travanj 2011. Web. 09. svibnja 2017
2. Rogers, Kara. "Horizontalni prijenos gena." Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., 22. studenog 2016. Web. 09. svibnja 2017. https://www.britannica.com/science/horizontal-gene-transfer
3. Lacroix, Benoît. "Prijenos DNK iz bakterija u eukariote." MBio. N.p., 12. srpnja 2016. Web. 09. svibnja 2017
Ljubaznošću slike:
1. "Binarna fisija 2" autor Ecoddington14 - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Binary_Fission.png (CC BY-SA 3.0) putem Commons Wikimedia
2. "Konjugacija" Adenosine - Vlastito djelo (CC BY-SA 3.0) putem Commons Wikimedia
