Skirtumas tarp vertikalaus ir horizontalaus genų perdavimo

Pagrindinis skirtumas - vertikalus ir horizontalus genų perdavimas
 

Genų perdavimas reiškia procesą, kai genetinė medžiaga perduodama ar keičiamasi tarp organizmų. DNR, kurioje yra funkciniai genai, keičiasi organizmais, pakeisdama jų genominę sudėtį. Tai gali įvykti dviejų rūšių, vadinamų vertikaliu genų perdavimu ir horizontaliu genų perdavimu. Horizontalus genų perdavimas reiškia procesą, kurio metu genetinė medžiaga perduodama tarp nesusijusių asmenų. Vertikalus genų perdavimas reiškia procesą, kai genai perduodami iš tėvų jų palikuonims. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp vertikalaus ir horizontalaus genų perdavimo. Vertikalus genų perdavimas yra įprastas tarp organizmų, tuo tarpu horizontalus genų perdavimas yra retesnis.

TURINYS
1. Apžvalga ir svarbiausias skirtumas
2. Kas yra vertikalus genų perdavimas
3. Kas yra horizontalus genų perdavimas
4. Šalutinis palyginimas - vertikalus ir horizontalus genų perdavimas
5. Santrauka

Kas yra vertikalus genų perdavimas?

Vertikalus genų perdavimas yra genų perdavimo būdas iš tėvų į jų palikuonis. Tai gali atsirasti dėl lytinės reprodukcijos arba dėl neseksualios reprodukcijos arba dirbtinių mechanizmų. Šis procesas yra įprastas mechanizmas, kuris vyksta tarp susijusių organizmų. Genomai perduodami iš kartos į kartą, vertikaliai perduodant genus natūraliems gyviems organizmams. Augalų veisimo programose vertikalus genų perkėlimas yra sąmoningai atliekamas siekiant perduoti svarbius genus F1 kartai. Du augalai yra kryžminami lytiškai, kad sumaišytų savo genus ir pereitų į kitą kartą. Tokiu būdu palikuoniuose gali būti saugomos vertingos savybės, leidžiančios judėti ateities kartoms.

Bakterijose dažniausiai pasitaikantis aseksualinio dauginimosi būdas yra dvejetainis dalijimasis. Dvejetainis dalijimasis lemia dvi identiškas bakterijų ląsteles. Tai yra bakterijų vertikalaus genų perdavimo metodo pavyzdys. Žmonėms liga, vadinama AIDS, perduodama iš motinos motinos kūdikiui dėl vertikalaus genų perdavimo.

01 paveikslas: Vertikalus bakterijų genų perdavimas dvejetainio dalijimosi metu

Kas yra horizontalus genų perdavimas?

Horizontalusis genų perdavimas yra mechanizmas, kurio metu genetinė medžiaga perduodama tarp nesusijusių organizmų. Jis taip pat žinomas kaip šoninis genų perdavimas. Jis atsiranda tarp skirtingų genomų, pavyzdžiui, tarp skirtingų rūšių. Organai įgyja skirtingas savybes perduodant geną. Horizontalus genų perkėlimas skiriasi nuo genų perdavimo iš tėvų į palikuonis.

Dėl kelių organizmų turimų DNR tipų horizontalų genų perkėlimą padaryti lengva. Jie daugiausia yra mobilūs genetiniai elementai, tokie kaip transposonai (šokinėjantys genai), plazmidės (nehromosominė žiedinė DNR) ir bakteriofagai (virusus užkrečiančios bakterijos). Tai vyksta keliais mechanizmais, kaip aprašyta toliau.

Horizontalieji genų perdavimo mechanizmai

Transformacija

Prokariotai sugeba laisvai absorbuoti DNR plazmidžių pavidalu.

Bakterijų konjugacija

 Lytinio dauginimosi būdas, atsirandantis tarp laikinai sujungtų dviejų ląstelių. Konjugacijos metu F plazmidės iš donoro perduodamos recipientui, dėl kurio genetinė medžiaga perduodama tarp dviejų organizmų, kaip parodyta 0 paveiksle. Tai yra pagrindinis mechanizmas, susijęs su horizontaliu genų perdavimu..

Transdukcija

Bakteriofagas sugeba įšvirkšti savo DNR į bakteriją, kai antrosios infekcijos metu genai perduodami iš vienos bakterijos į kitą. Tai vyksta dviem procesais, vadinamais apibendrintu ir specializuotu transdukcija.

Horizontaliojo genų perdavimo panaudojimas

Genų inžinerijoje naudojamas horizontalus genų perdavimas. Užsienio DNR gali būti rekombinuota arba įterpiama į organizmo recipiento genomą, perduodant horizontalų geną. Tai leidžia gavėjams įgyti naujų augimo ir išgyvenimo savybių. Horizontalusis genų perdavimas yra nepaprastai svarbus tiek prokariotų, tiek eukariotų adaptacijai ir evoliucijai. Palankios savybės filtruojamos per natūralią atranką ir prisideda prie evoliucijos. Kai kurie organizmai, naudodamiesi horizontaliu genų perdavimu, įgyja genų, kurie yra vertingi prisitaikymui ir evoliucijai. Pavyzdžiui, bakterijų įgytas atsparumas antibiotikams yra horizontalaus genų perdavimo rezultatas.

Horizontaliam genų perdavimui palankiausia tarp artimai susijusių taksonų nei labai skirtingoms rūšims. Tai taip pat gali atsirasti tarp bakterijų, gyvenančių toje pačioje mikroaplinkoje.

02 paveikslas: Horizontalus bakterijų genų pernešimas konjugacijos metu

Kuo skiriasi vertikalus ir horizontalus genų perdavimas?

Vertikalus ir horizontalus genų perdavimas
Vertikalus genų perdavimas reiškia procesą, kurio metu genetinė medžiaga iš tėvų perduodama palikuonims.	Horizontalus genų perkėlimas reiškia procesą, kurio metu genetinė medžiaga perduodama tarp nesusijusių organizmų.
Metodai
Tai gali pasireikšti seksualinėmis, seksualinėmis ar dirbtinėmis priemonėmis.	Transformacija, transdukcija ir bakterijų konjugacija yra horizontaliojo genų perdavimo mechanizmai.
Atsiradimas
Tai yra įprastas procesas.	Tai mažiau paplitęs procesas.
Priklausomybė nuo mobiliosios DNR
Tai nepriklauso nuo mobiliųjų genetinių elementų.	Tai įmanoma dėl mobiliųjų DNR elementų, tokių kaip transpozonai, plazmidės, bakteriofagai.

Santrauka - vertikalus ir horizontalus genų perdavimas

Genų perdavimas gali įvykti tarp susijusių ir nesusijusių asmenų. Yra du pagrindiniai genų perdavimo tipai, pavadinti vertikaliu ir horizontaliu. Vertikalus genų perdavimas vyksta iš tėvų į palikuonis. Reprodukcijos ar augalų perėjimo metu genai perduodami iš tėvų palikuonims. Horizontalus genų perkėlimas vyksta tarp skirtingų rūšių, kurios nėra susijusios. Tai neįmanoma kaip vertikalus genų pernešimas. Tačiau dėl judančių DNR elementų, tokių kaip plazmidės, šokinėjantys genai ir bakteriofagai, genai keičiasi organizmais horizontaliai, konjugacijos, transdukcijos ir transformacijos būdu. Horizontalus genų pernešimas yra būdingas bakterijoms ir archajai nei eukariotai. Tai yra skirtumas tarp vertikalaus ir horizontalaus genų perdavimo.

Nuoroda:
1. „Hotopp“, Julie C. Dunningas. „Horizontalus genų pernešimas tarp bakterijų ir gyvūnų“. Genetikos tendencijos: TIG. JAV nacionalinė medicinos biblioteka, 2011 m. Balandžio mėn. Internetas. 2017 m. Gegužės 9 d
2. Rogersas, Kara. „Horizontalus genų perdavimas“. Encyclopædia Britannica. „Encyclopædia Britannica“, įskaitant, 2016 m. Lapkričio 22 d. Žiniatinklis. 2017 m. Gegužės 9 d. Https://www.britannica.com/science/horizontal-gene-transfer
3. Lacroix, Benoît. „DNR perkėlimas iš bakterijų į eukariotus“. MBio. N.p., 2016 m. Liepos 12 d. Žiniatinklis. 2017 m. Gegužės 9 d

Vaizdo mandagumas:
1. „Dvejetainė dalijimasis 2“, autorius „Ecoddington14“ - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Binary_Fission.png (CC BY-SA 3.0) per „Commons Wikimedia“
2. „Konjugacija“, kurią pateikė Adenosine - Savas darbas (CC BY-SA 3.0) per „Commons Wikimedia“