Разлика између вертикалног и хоризонталног преноса гена

Кључна разлика - вертикални вс хоризонтални трансфер гена
 

Трансфер гена односи се на процес који преноси или размењује генетски материјал између организама. ДНК који носи функционалне гене размењује се између организама узрокујући промену њиховог геномског састава. Може се десити у двије врсте назване вертикални пријенос гена и хоризонтални пријенос гена. Хоризонтални пренос гена односи се на процес у коме се генетски материјал преноси између неповезаних јединки. Вертикални пренос гена односи се на процес у којем се гени преносе са родитеља на потомство. Ово је кључна разлика између вертикалног и хоризонталног преноса гена. Вертикални пренос гена је уобичајен међу организмима док је хоризонтални трансфер гена ређи.

САДРЖАЈ
1. Преглед и кључне разлике
2. Шта је вертикални пренос гена
3. Шта је хоризонтални трансфер гена
4. Упоредна упоредба - вертикални вс хоризонтални пренос гена
5. Резиме

Шта је вертикални пренос гена?

Вертикални пренос гена је метода преношења гена са родитеља на потомство. Може се појавити било путем сексуалне репродукције или асексуалне репродукције или умјетних механизама. Овај процес је уобичајени механизам који се дешава између повезаних организама. Геноми се преносе са једне генерације на следећу генерацију дешава се вертикалним преносом гена у живим организмима природним путем. У програмима узгоја биљака вертикални пренос гена наменски се врши ради преношења важних гена у генерацију Ф1. Две биљке се укрштају сексуално да би се мешали њихови гени и прешли на следећу генерацију. На тај начин се у потомству могу чувати драгоцене карактеристике које омогућавају циркулацију у будућим генерацијама.

Код бактерија је најчешћа метода асексуалне репродукције бинарна фисија. Бинарна фисија резултира у две идентичне ћелије бактерија. То је пример вертикалне методе преноса гена бактерија. Код људи се болест звана АИДС преноси са мајке на бебу због вертикалног преноса гена.

Слика 01: Вертикални пријенос гена бактерија током бинарне фисије

Шта је хоризонтални трансфер гена?

Хоризонтални пренос гена је механизам у коме се генетски материјал преноси између неповезаних организама. Такође је позната и као латерални трансфер гена. Јавља се између различитих генома, као што су између различитих врста. Организми стицају различите карактеристике преношењем гена. Хоризонтални пренос гена разликује се од преноса гена са родитеља на потомство.

Хоризонтални пренос гена је лак захваљујући неколико врста ДНК које поседују организми. То су углавном покретни генетски елементи као што су транспозони (скакајући гени), плазмиди (нехромосомска кружна ДНК) и бактериофаги (бактерије које инфицирају вирусима). То се дешава преко неколико механизама на следећи начин.

Хоризонтални механизми преноса гена

Трансформација

Прокариоти могу посебно да преузму слободну ДНК у облику плазмида.

Коњугација бактерија

 Начин сексуалне репродукције који се јавља између привремено спојених двеју ћелија. За време коњугације Ф плазмиди се преносе са донора на примаоца што резултира преносом генетског материјала између два организма као што је приказано на слици 02. То је главни механизам који укључује хоризонтални пренос гена.

Трансдукција

Бактериофаг може убризгати своју ДНК у бактерију када се зарази, што резултира преношењем гена између две бактерије током друге инфекције. То се дешава кроз два процеса која се називају генерализована и специјализована трансдукција.

Употребе хоризонталног преноса гена

Хоризонтални пренос гена користи се у генетском инжењерингу. Страни ДНК се може рекомбинисати или убацити у геном организма примаоца хоризонталним преносом гена. Омогућује примаоцима стицање нових особина важних за раст и опстанак. Хоризонтални пренос гена је изузетно важан у адаптацији и еволуцији и прокариота и еукариота. Повољне особине филтрирају се природном селекцијом и доприносе еволуцији. Неки организми добијају гене који су вредни за адаптацију и еволуцију хоризонталним преносом гена. На пример, стицање антибиотичке отпорности од стране бактерија резултат је хоризонталног преноса гена.

Хоризонтални пренос гена највише се фаворизује међу сродним врстама него високо различите врсте. Може се јавити и између бактерија које живе у истом микро окружењу.

Слика 02: Хоризонтални трансфер гена бактерија током коњугације

Која је разлика између вертикалног и хоризонталног преноса гена?

Вертикални вс хоризонтални пренос гена
Вертикални трансфер гена односи се на процес који репродуктивним преносом генетског материјала преноси с родитеља на потомство.	Хоризонтални трансфер гена односи се на процес који преноси генетски материјал између неповезаних организама.
Методе
Може се појавити сексуалним, асексуалним или вештачким средствима.	Трансформација, трансдукција и коњугација бактерија су механизми који су укључени у хоризонтални трансфер гена.
Појава
То је уобичајен процес.	То је мање уобичајен процес.
Зависност од покретне ДНК
Не зависи од покретних генетских елемената.	То је могуће захваљујући покретним ДНК елементима као што су транспозони, плазмиди, бактериофаги.

Преглед - Вертикални вс хоризонтални пренос гена

Пренос гена може се догодити између сродних и несродних појединаца. Постоје две главне врсте преноса гена назване вертикални и хоризонтални. Вертикални пренос гена догађа се са родитеља на потомство. Током репродукције или крижања биљака гени се преносе с родитеља на потомство. Хоризонтални пренос гена догађа се између различитих врста које нису повезане. То није изведиво као вертикални пренос гена. Међутим, захваљујући мобилним елементима ДНК, као што су плазмиди, скакајући гени и бактериофаги, гени се размењују између организама хоризонтално путем коњугације, трансдукције и трансформације. Хоризонтални пренос гена је чешћи за бактерије и археје него еукариоте. Ово је разлика између вертикалног и хоризонталног преноса гена.

Референце:
1. Хотопп, Јулие Ц. Дуннинг. "Хоризонтални пренос гена између бактерија и животиња." Трендови у генетици: ТИГ. Америчка национална медицинска библиотека, апр. 2011. Веб. 9. маја 2017
2. Роџерс, Кара. "Хоризонтални пренос гена." Енцицлопӕдиа Британница. Енцицлопӕдиа Британница, инц., 22. новембра 2016. Веб. 09. маја 2017. хттпс://ввв.британница.цом/сциенце/хоризонтал-гене-трансфер
3. Лацроик, Беноит. „Пренос ДНК из бактерија у Еукариоте.“ МБио. Н.п., 12. јула 2016. Веб. 9. маја 2017

Љубазношћу слике:
1. „Бинарна фисија 2“ ауторке Ецоддингтон14 - хттпс://цоммонс.викимедиа.орг/вики/Филе:Бинари_Фиссион.пнг (ЦЦ БИ-СА 3.0) преко Цоммонс Викимедиа
2. „Коњугација“ Аденосине - сопствени рад (ЦЦ БИ-СА 3.0) преко Цоммонс Викимедиа