Skillnad mellan vertikal och horisontell genöverföring
Share
Huvudskillnad - Vertikal vs Horisontell genöverföring
Genöverföring avser processen som överför eller utbyter genetiskt material mellan organismer. DNA som bär funktionella gener utbyts bland organismer som orsakar förändringen i deras genomiska komposition. Det kan förekomma i två typer som kallas vertikal genöverföring och horisontell genöverföring. Horisontell genöverföring hänför sig till processen där genetiskt material överförs mellan orelaterade individer. Vertikal genöverföring hänför sig till processen där gener överförs från förälder till deras avkomma. Detta är nyckelfaktorn mellan vertikal och horisontell genöverföring. Vertikal genöverföring är vanlig bland organismer medan horisontell genöverföring är mindre vanligt.
INNEHÅLL
1. Översikt och nyckelskillnad
2. Vad är vertikal genöverföring
3. Vad är Horizontal Gene Transfer
4. Jämförelse vid sida vid sida - Vertikal vs Horisontell genöverföring
5. Sammanfattning
Vad är vertikal genöverföring?
Vertikal genöverföring är en metod för genöverföring från förälder till deras avkomma. Det kan ske antingen genom sexuell reproduktion eller aseksuell reproduktion eller artificiella mekanismer. Denna process är en vanlig mekanism som händer mellan besläktade organismer. Genomerna överförs från en generation till nästa generation sker via vertikal genöverföring i levande organismer naturligt. I växtförädlingsprogram görs vertikal genöverföring med vilseledande för att överföra viktiga gener till F1-generationen. Två växter korsas sexuellt för att blanda sina gener och övergå till nästa generation. Genom att göra detta kan värdefulla egenskaper lagras i avkomman som möjliggör cirkulation i kommande generationer.
I bakterier är den vanligaste aseksuella reproduktionsmetoden binär fission. Binär klyvning resulterar i två identiska bakterieceller. Det är ett exempel på vertikal genöverföringsmetod för bakterier. Hos människa sänder sjukdomen, som kallas AIDS, från modermamma till barn på grund av vertikal genöverföring.
Figur 01: Vertikal genöverföring av bakterier under binär fission
Vad är Horizontal Gene Transfer?
Horisontell genöverföring är en mekanism där genetiskt material överförs mellan icke-relaterade organismer. Det är också känt som lateral genöverföring. Det förekommer mellan olika genomer som mellan olika arter. Organismer förvärvar olika egenskaper genom genöverföring. Horisontell genöverföring skiljer sig från genen som överför från förälder till avkomma.
Horisontal genöverföring görs lätt på grund av flera typer av DNA som organismema har. De är främst mobila genetiska element som transposoner (hoppande gener), plasmider (icke-kromosomalt cirkulärt DNA) och bakteriofager (bakterier som infekterar virus). Det sker via flera mekanismer enligt följande.
Horisontella genöverföringsmekanismer
Omvandling
Prokaryoter kan ta upp fritt DNA i form av plasmider speciellt.
Bakteriell konjugering
Ett sätt för sexuell reproduktion som inträffar mellan tillfälligt kopplade två celler. Under konjugering överförs F-plasmider från givare till mottagare vilket resulterar i genetiskt materialöverföring mellan två organismer som visas i figur 02. Detta är huvudmekanismen involverar i horisontell genöverföring.
transduktion
Bakteriofag kan injicera sitt DNA i en bakterie när den infekteras, vilket resulterar i genöverföring mellan två bakterier under den andra infektionen. Detta sker via två processer med namnet generaliserad och specialtransduktion.
Användning av horisontell genöverföring
Horisontell genöverföring används i genteknik. Utländsk DNA kan rekombineras eller införas i genomet hos mottagande organismer vid horisontell genöverföring. Det tillåter mottagare att förvärva nya egenskaper som är viktiga för tillväxt och överlevnad. Horisontell genöverföring är extremt viktig vid anpassning och utveckling av både prokaryoter och eukaryoter. Gynnsamma egenskaper filtreras genom naturligt urval och bidrog till utvecklingen. Vissa organismer förvärvar gener som är värdefulla för anpassning och utveckling genom horisontell genöverföring. Till exempel är förvärv av antibiotikaresistivitet av bakterier ett resultat av horisontell genöverföring.
Horisontell genöverföring är mest gynnad bland nära relaterade taxa än mycket olika arter. Det kan också uppstå mellan bakterier som bor i samma mikro miljö.
Figur 02: Horisontell genöverföring av bakterier under konjugering
Vad är skillnaden mellan vertikal och horisontell genöverföring?
Vertikal vs Horisontell genöverföring | |
| Vertikal genöverföring avser processen som överför genetiskt material från förälder till avkomma genom reproduktion. | Horisontell genöverföring avser processen som överför genetiskt material mellan orelaterade organismer. |
| metoder | |
| Det kan ske via sexuellt, asexualt eller artificiellt sätt. | Transformation, transduktion och bakteriell konjugation är mekanismer involverade i horisontell genöverföring. |
| Förekomst | |
| Det är en vanlig process. | Det är en mindre vanlig process. |
| Beroende på mobil DNA | |
| Det beror inte på mobila genetiska element. | Det är möjligt på grund av mobila DNA-element såsom transposoner, plasmider, bakteriofager. |
Sammanfattning - Vertikal vs Horisontell genöverföring
Genöverföring kan inträffa mellan närstående och icke-besläktade individer. Det finns två huvudtyper av genöverföring som heter vertikalt och horisontellt. Vertikal genöverföring sker från förälder till avkomma. Under reproduktion eller växtöverföring överförs gener från föräldrar till avkomma. Horisontell genöverföring sker mellan olika arter som inte är relaterade. Det är inte möjligt att vertikal genöverföring. Men på grund av mobila DNA-element, såsom plasmider, hoppande gener och bakteriofager, växlar gener mellan organismer horisontellt via konjugation, transduktion och transformation. Horisontell genöverföring är vanlig i bakterier och arkeor än eukaryoter. Detta är skillnaden mellan vertikal och horisontell genöverföring.
Referens:
1. Hotopp, Julie C. Dunning. "Horisontell genöverföring mellan bakterier och djur." Trender i genetik: TIG. U.S. National Library of Medicine, april 2011. Web. 09 maj 2017
2. Rogers, Kara. "Horisontell genöverföring." Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., 22 nov. 2016. Web. 09 maj 2017. https://www.britannica.com/science/horizontal-gene-transfer
3. Lacroix, Benoît. "Överföring av DNA från bakterier till eukaryoter." MBio. NP, 12 juli 2016. Web. 09 maj 2017
Image Courtesy:
1. "Binär 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 arbete (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
