Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της κάθετης και της οριζόντιας μεταφοράς γονιδίου

Η κύρια διαφορά μεταξύ κάθετης και οριζόντιας μεταφοράς γονιδίων είναι ότι η κάθετη μεταφορά γονιδίου είναι η κληρονομικότητα του DNA από τους μητρικούς οργανισμούς, ενώ η οριζόντια μεταφορά γονιδίου είναι η απόκτηση DNA από μη συγγενείς οργανισμούς . Επιπλέον, η κατακόρυφη μεταφορά γονιδίου λαμβάνει χώρα μέσω αναπαραγωγής ενώ η οριζόντια μεταφορά γονιδίου λαμβάνει χώρα είτε μέσω μετασχηματισμού, μεταγωγής ή βακτηριακής σύζευξης.

Η κάθετη και η οριζόντια μεταφορά γονιδίων είναι δύο μηχανισμοί μεταφοράς γονιδίων που ανταλλάσσουν λειτουργικά γονίδια μεταξύ των οργανισμών. Αποτελεί τη βάση για την ανάπτυξη της γονιδιακής θεραπείας.

Βασικές περιοχές που καλύπτονται

1. Τι είναι η Κάθετη Μεταφορά Γονιδίων
     – Ορισμός, Μηχανισμοί, Σημασία
2. Τι είναι η Οριζόντια Μεταφορά Γονιδίων
     – Ορισμός, Μηχανισμοί, Σημασία
3. Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της κάθετης και της οριζόντιας μεταφοράς γονιδίων
     – Περίληψη κοινών χαρακτηριστικών
4. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της κάθετης και της οριζόντιας μεταφοράς γονιδίων
     – Σύγκριση βασικών διαφορών

Βασικοί όροι

Βακτηριακή σύζευξη, οριζόντια μεταφορά γονιδίου, αναπαραγωγή, μεταγωγή, μετασχηματισμός, κάθετη μεταφορά γονιδίου

Τι είναι η Κάθετη Μεταφορά Γονιδίων

Η κάθετη μεταφορά γονιδίου είναι η μεταφορά γενετικού υλικού από τους μητρικούς οργανισμούς στους απογόνους μέσω της αναπαραγωγής. Περιλαμβάνει και τους δύο τύπους μεθόδων αναπαραγωγής, δηλαδή τη σεξουαλική και την ασεξουαλική αναπαραγωγή. Κατά τη σεξουαλική αναπαραγωγή, η μείωση είναι υπεύθυνη για την παραγωγή γαμετών με μισό αριθμό χρωμοσωμάτων στα μητρικά κύτταρα. Στη συνέχεια, η σύντηξη γαμετών μέσω γονιμοποίησης αποκαθιστά τον ακριβή αριθμό των χρωμοσωμάτων στο γονικό κύτταρο.

Για παράδειγμα, υπάρχουν δύο τύποι γαμετών ως αρσενικοί γαμέτες και οι θηλυκοί γαμέτες. Οι αρσενικοί γαμέτες έχουν πατρική προέλευση ενώ οι θηλυκοί έχουν μητρική προέλευση. Επομένως, η σεξουαλική αναπαραγωγή περιλαμβάνει το συνδυασμό γενετικού υλικού που ανήκει σε δύο διαφορετικούς μητρικούς οργανισμούς. Ως εκ τούτου, αυξάνει τη γενετική ποικιλότητα.

Εικόνα 1:Κάθετη και οριζόντια μεταφορά γονιδίου

Ωστόσο, στην περίπτωση της ασεξουαλικής αναπαραγωγής, η μίτωση είναι υπεύθυνη για την παραγωγή νέων κυττάρων από τα μητρικά κύτταρα. Εδώ, τα θυγατρικά κύτταρα έχουν τον ακριβή αριθμό των χρωμοσωμάτων ως τα μητρικά κύτταρα. Αντίθετα με τη σεξουαλική αναπαραγωγή, η ασεξουαλική αναπαραγωγή δεν αυξάνει τη γενετική ποικιλομορφία, καθώς οι απόγονοι παρουσιάζουν τα ίδια χαρακτηριστικά με τους γονείς τους.

Τι είναι η Οριζόντια Μεταφορά Γονιδίων

Η οριζόντια μεταφορά γονιδίων είναι η μετακίνηση γενετικών πληροφοριών. Είναι ο κύριος μηχανισμός που είναι υπεύθυνος για τη διάδοση της αντοχής στα αντιβιοτικά μεταξύ των βακτηρίων. Οι τρεις μηχανισμοί που εμπλέκονται στην οριζόντια μεταφορά γονιδίων είναι ο μετασχηματισμός, η μεταγωγή και η βακτηριακή σύζευξη. Κατά τον μετασχηματισμό, τα βακτήρια είναι ικανά να προσλαμβάνουν ξένο DNA από το περιβάλλον.

Εικόνα 2:Οριζόντιοι Μηχανισμοί Μεταφοράς Γονιδίων

Στη μεταγωγή, η μεταφορά γενετικών πληροφοριών πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας βακτηριοφάγους ή βακτηριακούς ιούς. Από την άλλη πλευρά, στη βακτηριακή σύζευξη, τα βακτήρια μεταφέρουν γονίδια απευθείας σε ένα άλλο βακτήριο μέσω του pili. Επιπλέον, τα κινητά στοιχεία DNA, συμπεριλαμβανομένων των μετατιθέμενων στοιχείων, μπορούν να συλλάβουν γονίδια και να εισαχθούν σε χρωμοσώματα ή πλασμίδια.

Ομοιότητες μεταξύ της κάθετης και της οριζόντιας μεταφοράς γονιδίων

• Η κάθετη και η οριζόντια μεταφορά γονιδίων είναι δύο τύποι μηχανισμών μεταφοράς γονιδίων μεταξύ των οργανισμών.
• Συμμετέχουν στη μεταφορά λειτουργικών γονιδίων, τα οποία ασκούν καθορισμένους χαρακτήρες στον αποδέκτη.
• Επίσης, και οι δύο μηχανισμοί μπορούν να αυξήσουν τη γενετική παραλλαγή.

Διαφορά μεταξύ κάθετης και οριζόντιας μεταφοράς γονιδίου

Ορισμός

Η κάθετη μεταφορά γονιδίου αναφέρεται στη μετάδοση γενετικού υλικού από έναν γονικό οργανισμό ή οργανισμούς στους απογόνους. Η οριζόντια μεταφορά γονιδίου αναφέρεται στην απόκτηση γενετικής πληροφορίας από έναν οργανισμό μέσω μετασχηματισμού, μεταγωγής ή βακτηριακής σύζευξης. για παράδειγμα, απόκτηση γενετικής πληροφορίας μέσω της μεταβίβασης ενός ιού από έναν οργανισμό που δεν είναι ο γονέας του και είναι τυπικά μέλος διαφορετικού είδους. Επομένως, αυτή είναι η κύρια διαφορά μεταξύ της κάθετης και της οριζόντιας μεταφοράς γονιδίου.

Σχετικότητα

Μια σημαντική διαφορά μεταξύ της κάθετης και της οριζόντιας μεταφοράς γονιδίων είναι ότι ενώ η κάθετη μεταφορά γονιδίων λαμβάνει χώρα από τους γονείς στους απογόνους, η οριζόντια μεταφορά γονιδίων λαμβάνει χώρα μεταξύ μη συγγενών οργανισμών.

Απόγονοι

Επιπλέον, η κατακόρυφη μεταφορά γονιδίων παράγει έναν απόγονο ενώ η οριζόντια μεταφορά γονιδίου δεν παράγει απογόνους και συμβαίνει μεταξύ δύο ενήλικων οργανισμών. Επομένως, αυτή είναι μια άλλη διαφορά μεταξύ της κάθετης και της οριζόντιας μεταφοράς γονιδίου.

Φυσικοί Μηχανισμοί

Μια άλλη διαφορά μεταξύ της κάθετης και της οριζόντιας μεταφοράς γονιδίου είναι ότι η κατακόρυφη μεταφορά γονιδίου λαμβάνει χώρα είτε μέσω ασεξουαλικής είτε σεξουαλικής αναπαραγωγής, ενώ η οριζόντια μεταφορά γονιδίου λαμβάνει χώρα είτε μέσω μετασχηματισμού, μεταγωγής ή βακτηριακής σύζευξης.

Ποσότητα γενετικού υλικού που μεταφέρθηκε

Επιπλέον, η κάθετη μεταφορά γονιδίου μεταφέρει ολόκληρο το γονιδίωμα, αλλά η οριζόντια μεταφορά γονιδίων μεταφέρει μόνο λιγότερα γονίδια.

Σημασία

Μια επιπλέον διαφορά μεταξύ της κάθετης και της οριζόντιας μεταφοράς γονιδίων είναι ότι η κάθετη μεταφορά γονιδίου είναι υπεύθυνη για την κληρονομικότητα των γονικών χαρακτηριστικών στους απογόνους, ενώ η οριζόντια μεταφορά γονιδίων εισάγει νέα χαρακτηριστικά σε ενήλικους οργανισμούς .

Συμπέρασμα

Η κάθετη μεταφορά γονιδίου είναι η κληρονομικότητα του γενετικού υλικού ενός γονέα στους απογόνους κατά την αναπαραγωγή. Μια μεγάλη ποσότητα DNA, που είναι ολόκληρο το γονιδίωμα, μεταφέρεται στον θυγατρικό οργανισμό κατά την κατακόρυφη μεταφορά γονιδίου. Από την άλλη πλευρά, η οριζόντια μεταφορά γονιδίων είναι η μεταφορά πολλών γονιδίων από έναν ενήλικο οργανισμό σε έναν άλλο ενήλικο οργανισμό. Εδώ, αυτοί οι ενήλικοι οργανισμοί δεν σχετίζονται. Αυτό εισάγει νέα χαρακτηριστικά στον αποδέκτη. Επομένως, η κύρια διαφορά μεταξύ της κάθετης και της οριζόντιας μεταφοράς γονιδίων είναι ο τύπος των οργανισμών που εμπλέκονται, η διαδικασία και η ποσότητα του DNA που μεταφέρεται.

Αναφορά:

1. Burmeister, A. R., "Horizontal Gene Transfer" Εξέλιξη, ιατρική και δημόσια υγεία τόμ. 2015,1 193-4. 29 Ιουλίου 2015, doi:10.1093/emph/eov018. Διαθέσιμο εδώ

Εικόνα Ευγενική προσφορά:

1. «Οριζόντια και κατακόρυφη μεταφορά γονιδίων» Από τον Gregorius Pilosus – Δική του εργασία (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia 
2. "Βακτηριακή οριζόντια μεταφορά γονιδίου" Έως το 2013MMG320B – Δική εργασία (CC BY-SA 3.0) μέσω Commons Wikimedia