Unterschied zwischen vertikalem und horizontalem Gentransfer

Schlüsselunterschied - vertikaler vs horizontaler Gentransfer
 

Die Gentransfer bezieht sich auf den Prozess, der genetisches Material zwischen Organismen übertragen oder austauschen. DNA, die funktionelle Gene trägt, werden zwischen Organismen ausgetauscht, die die Veränderung ihrer genomischen Zusammensetzung verursachen. Es kann in zwei Typen namens vertikaler Gentransfer und horizontaler Gentransfer auftreten. Der horizontale Gentransfer bezieht sich auf den Prozess, in dem genetisches Material zwischen nicht verwandten Individuen übertragen wird. Der vertikale Gentransfer bezieht sich auf den Prozess, bei dem Gene von Eltern auf ihre Nachkommen übertragen werden. Dies ist der Schlüsselunterschied zwischen vertikaler und horizontaler Gentransfer. Der vertikale Gentransfer ist bei Organismen häufig, während der horizontale Gentransfer seltener ist.

INHALT
1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist vertikale Gentransfer
3. Was ist der horizontale Gentransfer
4. Seite an Seitenvergleich - vertikaler vs horizontaler Gentransfer
5. Zusammenfassung

Was ist vertikale Gentransfer?

Vertikaler Gentransfer ist eine Methode zum Übertragen von Genen vom Elternteil auf ihre Nachkommen. Es kann entweder durch sexuelle Fortpflanzung oder asexuelle Reproduktion oder künstliche Mechanismen auftreten. Dieser Prozess ist ein häufiger Mechanismus, der zwischen verwandten Organismen auftritt. Genome werden von einer Generation zur nächsten Generation übergeben, indem vertikale Gene auf natürliche Weise in lebenden Organismen übertragen werden. In Pflanzenzüchtungsprogrammen wird das vertikale Gentransfer absichtlich durchgeführt, um wichtige Gene auf die F1 -Erzeugung zu übertragen. Zwei Pflanzen werden sexuell gekreuzt, um ihre Gene zu mischen und an die nächste Generation zu gelangen. Auf diese Weise können wertvolle Merkmale in den Nachkommen gespeichert werden, die in zukünftigen Generationen den Umlauf ermöglichen.

In Bakterien ist die häufigste asexuelle Reproduktionsmethode eine binäre Spaltung. Binärspaltung führt in zwei identischen Bakterienzellen. Es ist ein Beispiel für die vertikale Gentransfermethode von Bakterien. Beim Menschen überträgt die als AIDS bezeichnete Krankheit aufgrund des vertikalen Gentransfs von der Muttermutter zum Baby.

Abbildung 01: vertikaler Gentransfer von Bakterien während binärer Spaltung

Was ist der horizontale Gentransfer?

Der horizontale Gentransfer ist ein Mechanismus, bei dem genetisches Material zwischen nicht verwandten Organismen übertragen wird. Es ist auch als bekannt als lateraler Gentransfer. Es tritt zwischen verschiedenen Genomen wie zwischen verschiedenen Arten auf. Organismen erwerben unterschiedliche Eigenschaften durch Gentransferen. Der horizontale Gentransfer unterscheidet.

Die Übertragung des horizontalen Gens ist aufgrund verschiedener Arten von DNA, die von Organismen besessen sind. Es handelt sich hauptsächlich um mobile genetische Elemente wie Transposons (Sprunggene), Plasmide (nicht chromosomale kreisförmige DNA) und Bakteriophagen (Bakterien infizieren Viren). Es tritt über mehrere Mechanismen wie folgt auf.

Horizontale Gentransfermechanismen

Transformation

Prokaryoten können freie DNA in Form von Plasmiden speziell aufnehmen.

Bakterienkonjugation

 Eine Art der sexuellen Reproduktion, die zwischen temporär verbundenen zwei Zellen auftritt. Während der Konjugation werden F -Plasmide vom Spender auf den Empfänger übertragen, was zu einer genetischen Materialübertragung zwischen zwei Organismen führt, wie in Abbildung 02 gezeigt. Dies ist der Hauptmechanismus beim horizontalen Gentransfer.

Transduktion

Bakteriophagen können seine DNA bei der Infizierung in ein Bakterium injizieren, was dazu führt. Dies geschieht durch zwei Prozesse, die genannte und spezialisierte Transduktionen bezeichnet werden.

Verwendung des horizontalen Gentransfers

Horizontaler Gentransfer wird in der Gentechnik verwendet. Fremde DNA kann rekombiniert oder in das Genom des Empfängerorganismus in horizontaler Genübertragung eingeführt werden. Es ermöglicht den Empfängern, neuartige Eigenschaften zu erwerben, die für das Wachstum und das Überleben wichtig sind. Der horizontale Gentransfer ist äußerst wichtig für die Anpassung und Entwicklung von Prokaryoten und Eukaryoten. Günstige Merkmale werden durch natürliche Selektion gefiltert und zur Entwicklung beigetragen. Einige Organismen erwerben Gene, die durch den horizontalen Gentransfer wertvoll für die Anpassung und Evolution sind. Beispielsweise ist der Erwerb des Antibiotikarewiderstands durch Bakterien ein Ergebnis des horizontalen Gentransfers.

Der horizontale Gentransfer ist bei eng verwandten Taxa am meisten bevorzugt als bei sehr unterschiedlichen Arten. Es kann auch zwischen Bakterien auftreten, die in derselben Mikroumgebung leben.

Abbildung 02: Horizontaler Gentransfer von Bakterien während der Konjugation

Was ist der Unterschied zwischen vertikaler und horizontaler Gentransfer?

Zusammenfassung - vertikaler gegen horizontaler Gentransfer

Der Gentransfer kann zwischen verwandten und nicht verwandten Personen auftreten. Es gibt zwei Haupttypen von Genen, die namens vertikal und horizontal übertragen werden. Die vertikale Genübertragung erfolgt vom Elternteil auf Nachkommen. Während der Fortpflanzung oder Pflanzenkreuzung werden Gene von Eltern auf Nachkommen übertragen. Der horizontale Gentransfer tritt zwischen verschiedenen Arten auf, die nicht verwandt sind. Es ist nicht machbar, da vertikale Gene übertragen werden. Aufgrund mobiler DNA -Elemente wie Plasmiden, Sprunggene und Bakteriophagen tauschen Gene jedoch horizontal durch Konjugation, Transduktion und Transformation unter Organismen aus. Der horizontale Gentransfer ist bei Bakterien und Archaea häufig als Eukaryoten. Dies ist der Unterschied zwischen vertikaler und horizontaler Gentransfer.

Referenz:
1. Hotopp, Julie C. Mahnung. „Horizontaler Gentransfer zwischen Bakterien und Tieren.”Trends in der Genetik: TIG. U.S. Nationalbibliothek für Medizin, APR. 2011. Netz. 09. Mai 2017
2. Rogers, Kara. „Horizontaler Gentransfer.”Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, Inc., 22. November. 2016. Netz. 09. Mai 2017. https: // www.Britannica.COM/SCIENCE/HORIZONTAL-Gen-Transfer
3. Lacroix, Benoît. „Übertragung von DNA von Bakterien auf Eukaryoten.”Mbio. N.P., 12. Juli 2016. Netz. 09. Mai 2017

Bild mit freundlicher Genehmigung:
1. "Binärspaltung 2" von Ecoddington14 - https: // Commons.Wikimedia.org/wiki/Datei: Binary_Fission.PNG (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia
2. "Konjugation" von Adenosine - eigene Arbeit (CC BY -SA 3.0) über Commons Wikimedia