Nøgleforskel - lodret vs vandret genoverførsel
Genoverførsel henviser til den proces, der overfører eller udveksler genetisk materiale mellem organismer. DNA, der bærer funktionelle gener, udveksles mellem organismer, der forårsager ændringen i deres genomiske sammensætning. Det kan forekomme i to typer med navnet lodret genoverførsel og vandret genoverførsel. Horisontal genoverførsel henviser til den proces, hvor genetisk materiale overføres mellem ikke-relaterede individer. Vertikal genoverførsel henviser til den proces, hvor gener overføres fra forælder til deres afkom. Dette er nøgleforskellen mellem lodret og vandret genoverførsel. Vertikal genoverførsel er almindelig blandt organismer, mens vandret genoverførsel er mindre almindelig.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er lodret genoverførsel
3. Hvad er vandret genoverførsel
4. Sammenligning side om side - Lodret versus vandret genoverførsel
5. Oversigt
Hvad er lodret genoverførsel?
Vertikal genoverførsel er en metode til genoverførsel fra forælder til deres afkom. Det kan forekomme enten gennem seksuel reproduktion eller aseksuel reproduktion eller kunstige mekanismer. Denne proces er en almindelig mekanisme, der sker mellem beslægtede organismer. Genomer overføres fra en generation til den næste generation sker via lodret genoverførsel i levende organismer naturligt. I planteopdrætsprogrammer udføres vertikal genoverførsel med vilje for at overføre vigtige gener til F1-generation. To planter krydses seksuelt for at blande deres gener og overføre til næste generation. Ved at gøre dette kan værdifulde egenskaber opbevares i afkom, der tillader cirkulation i fremtidige generationer.
I bakterier er den mest almindelige aseksuelle reproduktionsmetode binær fission. Binær fission resulterer i to identiske bakterieceller. Det er et eksempel på vertikal genoverførselsmetode for bakterier. Hos mennesker overføres sygdommen, der kaldes AIDS, fra modermor til baby på grund af lodret genoverførsel.
Figur 01: Vertikal genoverførsel af bakterier under binær fission
Hvad er vandret genoverførsel?
Horisontal genoverførsel er en mekanisme, hvor genetisk materiale overføres mellem ikke-relaterede organismer. Det er også kendt som lateral genoverførsel. Det forekommer mellem forskellige genomer, såsom mellem forskellige arter. Organismer erhverver forskellige egenskaber ved genoverførsel. Horisontal genoverførsel er forskellig fra genet, der overføres fra forælder til afkom.
Horisontal genoverførsel gøres let på grund af flere typer DNA, som organismer besidder. De er hovedsageligt mobile genetiske elementer såsom transposoner (hoppende gener), plasmider (ikke-kromosomalt cirkulært DNA) og bakteriofager (bakterier, der inficerer vira). Det sker via flere mekanismer som følger.
Vandrette genoverførselsmekanismer
Transformation
Prokaryoter er i stand til at optage gratis DNA i form af plasmider specielt.
Bakteriel konjugation
En form for seksuel reproduktion, der forekommer mellem midlertidigt forbundne to celler. Under konjugering overføres F-plasmider fra donor til modtager, hvilket resulterer i genetisk materialeoverførsel mellem to organismer som vist i figur 02. Dette er den vigtigste mekanisme, der involverer i vandret genoverførsel.
Transduktion
Bakteriofag er i stand til at injicere sit DNA i en bakterie, når den inficeres, hvilket resulterer i genoverførsel mellem to bakterier under den anden infektion. Dette sker via to processer kaldet generaliseret og specialiseret transduktion.
Anvendelse af vandret genoverførsel
Horisontal genoverførsel anvendes i genteknologi. Fremmed DNA kan rekombineres eller indsættes i genomet hos modtagerorganismens vandrette genoverførsel. Det giver modtagere mulighed for at erhverve nye træk, der er vigtige for vækst og overlevelse. Horisontal genoverførsel er yderst vigtig i tilpasning og udvikling af både prokaryoter og eukaryoter. Gunstige træk filtreres gennem naturlig udvælgelse og bidrager til udviklingen. Nogle organismer erhverver gener, der er værdifulde til tilpasning og udvikling gennem vandret genoverførsel. F.eks. Er erhvervelse af antibiotikaresistivitet af bakterier et resultat af vandret genoverførsel.
Horisontal genoverførsel er mest foretrukket blandt nært beslægtede taxa end meget forskellige arter. Det kan også forekomme mellem bakterier, der lever i det samme mikromiljø.
Figur 02: Vandret genoverførsel af bakterier under konjugering
Hvad er forskellen mellem lodret og vandret genoverførsel?
Diff artikel midt foran bordet
Lodret vs vandret genoverførsel |
|
| Vertikal genoverførsel henviser til den proces, der overfører genetisk materiale fra forælder til afkom ved reproduktion. | Horisontal genoverførsel henviser til den proces, der overfører genetisk materiale mellem ikke-relaterede organismer. |
| Metoder | |
| Det kan forekomme via seksuelle, aseksuelle eller kunstige midler. | Transformation, transduktion og bakteriekonjugering er mekanismer involveret i vandret genoverførsel. |
| Hændelse | |
| Det er en almindelig proces. | Det er en mindre almindelig proces. |
| Afhængighed af mobilt DNA | |
| Det afhænger ikke af mobile genetiske elementer. | Det er muligt på grund af mobile DNA-elementer såsom transposoner, plasmider, bakteriofager. |
Resumé - Vertikal vs vandret genoverførsel
Genoverførsel kan forekomme mellem beslægtede og ikke-relaterede personer. Der er to hovedtyper af genoverførsel navngivet lodret og vandret. Lodret genoverførsel sker fra forælder til afkom. Under reproduktion eller plantekrydsning overføres gener fra forældre til afkom. Horisontal genoverførsel sker mellem forskellige arter, som ikke er beslægtede. Det er ikke muligt som lodret genoverførsel. Men på grund af mobile DNA-elementer såsom plasmider, hoppende gener og bakteriofager, udveksler gener vandret mellem organismer via konjugering, transduktion og transformation. Horisontal genoverførsel er almindelig i bakterier og arkæer end eukaryoter. Dette er forskellen mellem lodret og vandret genoverførsel.
