Ključna razlika - vertikalni i horizontalni prijenos gena
Prijenos gena odnosi se na postupak prenošenja ili razmjene genetskog materijala između organizama. DNA koja nosi funkcionalne gene izmjenjuju se među organizmima što uzrokuje promjenu njihovog genomskog sastava. Može se dogoditi u dvije vrste nazvane vertikalni prijenos gena i vodoravni prijenos gena. Horizontalni prijenos gena odnosi se na postupak u kojem se genetski materijal prenosi između nepovezanih jedinki. Vertikalni prijenos gena odnosi se na postupak u kojem se geni prenose s roditelja na svoje potomstvo. To je ključna razlika između vertikalnog i vodoravnog prijenosa gena. Vertikalni prijenos gena čest je među organizmima, dok je horizontalni prijenos gena rjeđi.
SADRŽAJ
1. Pregled i ključna razlika
2. Što je vertikalni prijenos gena
3. Što je vodoravni prijenos gena
4. Usporedna usporedba - Vertikalni i horizontalni prijenos gena
5. Sažetak
Što je vertikalni prijenos gena?
Vertikalni prijenos gena metoda je prijenosa gena s roditelja na njihovo potomstvo. Može se dogoditi bilo spolnim razmnožavanjem ili nespolnim razmnožavanjem ili umjetnim mehanizmima. Ovaj je postupak uobičajeni mehanizam koji se događa među srodnim organizmima. Genomi se prenose s jedne generacije na sljedeću generaciju događa se vertikalnim prijenosom gena u živim organizmima prirodnim putem. U programima oplemenjivanja biljaka, vertikalni prijenos gena namjerno se vrši za prijenos važnih gena u F1 generaciju. Dvije biljke se seksualno križaju kako bi se njihovi geni pomiješali i prenijeli na sljedeću generaciju. Na taj se način dragocjena svojstva mogu pohraniti u potomstvo, omogućujući cirkulaciju u budućim generacijama.
Kod bakterija je najčešća metoda nespolnog razmnožavanja binarna fisija. Binarna fisija rezultira dvjema identičnim bakterijskim stanicama. To je primjer vertikalne metode prijenosa gena za bakterije. U ljudi se bolest koja se naziva AIDS prenosi s majke na dijete zbog vertikalnog prijenosa gena.
Slika 01: Vertikalni prijenos gena bakterija tijekom binarne fisije
Što je horizontalni prijenos gena?
Horizontalni prijenos gena mehanizam je u kojem se genetski materijal prenosi između nepovezanih organizama. Poznat je i pod nazivom bočni prijenos gena. Javlja se između različitih genoma, kao između različitih vrsta. Organizmi stječu različite karakteristike prijenosom gena. Horizontalni prijenos gena razlikuje se od gena koji se prenosi s roditelja na potomstvo.
Horizontalni prijenos gena olakšan je zahvaljujući nekoliko vrsta DNA koje posjeduju organizmi. Uglavnom su to mobilni genetski elementi kao što su transpozoni (geni koji skaču), plazmidi (ne-kromosomska kružna DNA) i bakteriofagi (bakterije zaražene virusima). To se događa putem nekoliko mehanizama kako slijedi.
Horizontalni mehanizmi prijenosa gena
Transformacija
Prokarioti mogu posebno uzimati slobodnu DNA u obliku plazmida.
Konjugacija bakterija
Način spolnog razmnožavanja koji se događa između privremeno povezanih dviju stanica. Tijekom konjugacije, F plazmidi se prenose s donora 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.
Transdukcija
Bakteriofag je sposoban ubrizgati svoju DNK u bakteriju kada je zaražen, što rezultira prijenosom gena između dvije bakterije tijekom druge infekcije. To se događa kroz dva procesa nazvana generalizirana i specijalizirana transdukcija.
Primjene horizontalnog prijenosa gena
Horizontalni prijenos gena koristi se u genetskom inženjerstvu. Strana DNA može se rekombinirati ili umetnuti u genom organizma primatelja u horizontalnom prijenosu gena. Primateljima omogućuje stjecanje novih osobina važnih za rast i preživljavanje. Horizontalni prijenos gena izuzetno je važan u adaptaciji i evoluciji i prokariota i eukariota. Povoljne se osobine filtriraju kroz prirodnu selekciju i pridonose evoluciji. Neki organizmi vodoravnim prijenosom gena stječu gene koji su vrijedni za prilagodbu i evoluciju. Na primjer, stjecanje otpornosti na antibiotike od strane bakterija rezultat je horizontalnog prijenosa gena.
Horizontalni prijenos gena najviše je omiljen među blisko povezanim svojtama od izrazito različitih vrsta. Može se dogoditi i između bakterija koje obitavaju u istom mikrookruženju.
Slika 02: Horizontalni prijenos gena bakterija tijekom konjugacije
Koja je razlika između vertikalnog i horizontalnog prijenosa gena?
Diff Article Sredina prije tablice
Vertikalni vs horizontalni prijenos gena |
|
| Vertikalni prijenos gena odnosi se na postupak koji reprodukcijom prenosi genetski materijal s roditelja na potomstvo. | Horizontalni prijenos gena odnosi se na postupak koji prenosi genetski materijal između nepovezanih organizama. |
| Metode | |
| Može se dogoditi seksualnim, aseksualnim ili umjetnim putem. | Transformacija, transdukcija i bakterijska konjugacija mehanizmi su uključeni u vodoravni prijenos gena. |
| Pojava | |
| To je uobičajeni proces. | To je rjeđi postupak. |
| Ovisnost o mobilnoj DNA | |
| Ne ovisi o mobilnim genetskim elementima. | To je moguće zbog pokretnih DNA elemenata kao što su transpozoni, plazmidi, bakteriofagi. |
Sažetak - Vertikalni vs horizontalni prijenos gena
Prijenos gena može se dogoditi između srodnih i nesrodnih pojedinaca. Dvije su glavne vrste prijenosa gena nazvane vertikalno i vodoravno. Vertikalni prijenos gena događa se s roditelja na potomstvo. Tijekom razmnožavanja ili križanja biljaka, geni se prenose s roditelja na potomstvo. Horizontalni prijenos gena događa se između različitih vrsta koje nisu u srodstvu. To nije izvedivo kao vertikalni prijenos gena. Međutim, zbog pokretnih DNA elemenata poput plazmida, gena koji skaču i bakteriofaga, geni se međusobno horizontalno razmjenjuju putem konjugacije, transdukcije i transformacije. Horizontalni prijenos gena čest je kod bakterija i arheja nego kod eukariota. To je razlika između vertikalnog i vodoravnog prijenosa gena.
