Tärkein ero - pystysuora ja vaakasuora geeninsiirto
Geenisiirto tarkoittaa prosessia, joka siirtää tai vaihtaa geneettistä materiaalia organismien välillä. DNA, jolla on toiminnallisia geenejä, vaihdetaan organismien välillä aiheuttaen muutoksia niiden genomisessa koostumuksessa. Se voi esiintyä kahdessa tyypissä, nimeltään vertikaalinen geeninsiirto ja horisontaalinen geenisiirto. Vaakasuora geenisiirto viittaa prosessiin, jossa geneettinen materiaali siirtyy etuyhteydettömien yksilöiden välillä. Vertikaalinen geenisiirto viittaa prosessiin, jossa geenit siirtyvät vanhemmilta jälkeläisilleen. Tämä on keskeinen ero vertikaalisen ja horisontaalisen geeninsiirron välillä. Vertikaalinen geenisiirto on yleistä organismien keskuudessa, kun taas horisontaalinen geenisiirto on harvinaisempaa.
SISÄLLYSLUETTELO
1. Yleiskatsaus ja keskeinen ero
2. Mikä on vertikaalinen geenisiirto
3. Mikä on vaakasuuntainen geeninsiirto
4. Vertailu rinnakkain - pystysuora ja vaakasuora geeninsiirto
5. Yhteenveto
Mikä on vertikaalinen geeninsiirto?
Vertikaalinen geenisiirto on menetelmä geenin siirtämiseksi vanhemmilta jälkeläisilleen. Se voi tapahtua joko seksuaalisen lisääntymisen tai seksuaalisen lisääntymisen tai keinotekoisten mekanismien kautta. Tämä prosessi on yhteinen mekanismi, joka tapahtuu läheisten organismien välillä. Genomit siirtyvät sukupolvelta toiselle sukupolvelle tapahtuu pystysuuntaisen geenin kautta siirtämällä eläviä organismeja luonnollisesti. Kasvinjalostusohjelmissa vertikaalinen geeninsiirto tapahtuu tarkoituksella tärkeiden geenien siirtämiseksi F1-sukupolvelle. Kaksi kasvia risteytetään seksuaalisesti sekoittamaan geeninsä ja siirtymään seuraavalle sukupolvelle. Tällöin jälkeläisiin voidaan tallentaa arvokkaita ominaisuuksia, jotka mahdollistavat liikkumisen tuleville sukupolville.
Bakteereissa yleisin aseksuaalinen lisääntymismenetelmä on binaarifissio. Binaarifissio johtaa kahteen identtiseen bakteerisoluun. Se on esimerkki bakteerien vertikaalisesta geeninsiirtomenetelmästä. Ihmisillä AIDS-niminen tauti leviää vanhemmalta äidille vauvalle vertikaalisen geenisiirron vuoksi.
Kuva 01: Bakteerien vertikaalinen geeninsiirto binäärisen halkeamisen aikana
Mikä on vaakasuora geeninsiirto?
Vaakasuora geenisiirto on mekanismi, jossa geneettinen materiaali siirtyy etuyhteydettömien organismien välillä. Se tunnetaan myös nimellä lateraalinen geeninsiirto. Se tapahtuu eri genomien välillä, kuten eri lajien välillä. Organismeilla on erilaisia ominaisuuksia geeninsiirron kautta. Vaakasuora geenisiirto eroaa geenin siirtymisestä vanhemmilta jälkeläisille.
Geenien vaakasuora siirtäminen on helppoa organismien hallussa olevan monen tyyppisen DNA: n ansiosta. Ne ovat pääasiassa liikkuvia geneettisiä elementtejä, kuten transposonit (hyppygeenit), plasmidit (ei-kromosomaalinen pyöreä DNA) ja bakteriofagit (viruksia infektoivat bakteerit). Se tapahtuu useiden mekanismien kautta seuraavasti.
Vaakasuorat geeninsiirtomekanismit
Muutos
Prokaryootit pystyvät ottamaan vapaan DNA: n erityisesti plasmidien muodossa.
Bakteerien konjugaatio
Seksuaalisen lisääntymisen tila, joka tapahtuu tilapäisesti yhdistettyjen kahden solun välillä. Konjugaation aikana F-plasmidit siirtyvät luovuttajalta vastaanottajalle, mikä johtaa geneettisen materiaalin siirtoon kahden organismin välillä, kuten kuvassa 02 on esitetty. Tämä on tärkein mekanismi, joka liittyy horisontaaliseen geeninsiirtoon.
Transduktio
Bakteriofagi kykenee injektoimaan DNA: nsa bakteeriin tartunnan yhteydessä, mikä johtaa geeninsiirtoon kahden bakteerin välillä toisen infektion aikana. Tämä tapahtuu kahden prosessin kautta, joita kutsutaan yleiseksi ja erikoistuneeksi transduktioksi.
Vaakasuoran geeninsiirron käyttötarkoitukset
Geenitekniikassa käytetään vaakasuoraa geenisiirtoa. Vieras DNA voidaan yhdistää tai insertoida vastaanottajaorganismin genomiin vaakasuorassa geeninsiirrossa. Se antaa vastaanottajille mahdollisuuden hankkia uusia ominaisuuksia, jotka ovat tärkeitä kasvulle ja selviytymiselle. Vaakasuora geenisiirto on erittäin tärkeää sekä prokaryoottien että eukaryoottien sopeutumisessa ja evoluutiossa. Suotuisat piirteet suodatetaan luonnollisen valinnan kautta ja edistävät evoluutiota. Jotkut organismit hankkivat geenejä, jotka ovat arvokkaita sopeutumiselle ja evoluutiolle horisontaalisen geenisiirron avulla. Esimerkiksi bakteerien antibioottiresistenssin saaminen on seurausta horisontaalisesta geenisiirrosta.
Vaakasuora geenisiirto on suosituinta läheisesti sukua olevien taksonien joukossa kuin hyvin erilaiset lajit. Sitä voi esiintyä myös samassa mikroympäristössä elävien bakteerien välillä.
Kuva 02: Bakteerien vaakasuora geeninsiirto konjugaation aikana
Mitä eroa on pystysuoralla ja vaakasuoralla geeninsiirrolla?
Erilainen artikkeli keskellä taulukkoa
Pystysuora vs vaakasuora geeninsiirto |
|
| Vertikaalinen geenisiirto viittaa prosessiin, joka siirtää geneettisen materiaalin vanhemmilta jälkeläisille lisääntymisen avulla. | Vaakasuora geenisiirto viittaa prosessiin, joka siirtää geneettisen materiaalin etuyhteydettömien organismien välillä. |
| Menetelmät | |
| Se voi tapahtua seksuaalisin, seksuaalisin tai keinotekoisin keinoin. | Transformaatio, transduktio ja bakteerikonjugaatio ovat mekanismeja, jotka liittyvät horisontaaliseen geeninsiirtoon. |
| Esiintyminen | |
| Se on yleinen prosessi. | Se on harvinaisempi prosessi. |
| Riippuvuus mobiilista DNA: sta | |
| Se ei riipu liikkuvista geneettisistä elementeistä. | Se on mahdollista liikkuvien DNA-elementtien, kuten transposonien, plasmidien, bakteriofagien, takia. |
Yhteenveto - Pystysuuntainen tai vaakasuora geeninsiirto
Geeninsiirto voi tapahtua sukulaisten ja muiden sukulaisten välillä. Geenisiirtoja on kaksi päätyyppiä, nimeltään pystysuora ja vaakasuora. Geenin vertikaalinen siirtyminen tapahtuu vanhemmilta jälkeläisille. Lisääntymisen tai kasvin ylityksen aikana geenit siirtyvät vanhemmilta jälkeläisille. Vaakasuora geenisiirto tapahtuu eri lajien välillä, jotka eivät ole sukulaisia. Se ei ole mahdollista vertikaalisena geeninsiirrona. Liikkuvien DNA-elementtien, kuten plasmidien, hyppygeenien ja bakteriofaagien, vuoksi geenit vaihtavat organismien välillä vaakasuorasti konjugaation, transduktion ja transformaation kautta. Horisontaalinen geenisiirto on yleistä bakteereissa ja arkeissa kuin eukaryooteissa. Tämä on ero vertikaalisen ja horisontaalisen geeninsiirron välillä.
