Horizontalni prenos genov
Horizontalni prenos genov (HGT) (ali bočni prenos genov) je postopek, pri katerem organizem dobi genski material od drugega organizma, ne da bi bil potomec tega organizma.
Vertikalni prenos pa se zgodi, ko organizem dobi genski material od svojega prednika, npr. starša ali vrste, iz katere se je razvil.
Večina razmišljanj v genetiki se osredotoča na vertikalni prenos, vendar se vse bolj zavedamo, da je pomemben pojav tudi horizontalni prenos genov. Med enoceličnimi organizmi je morda prevladujoča oblika genskega prenosa. Umetni horizontalni prenos genov je oblika genskega inženiringa.
Mehanizem
Obstaja več mehanizmov za horizontalni prenos genov:
- Transformacija, genetska sprememba celice, ki nastane zaradi vnosa, sprejema in izražanja tujega genskega materiala (DNK ali RNK). Ta proces je razmeroma pogost pri bakterijah, manj pa pri evkariontih. Transformacija se pogosto uporablja v laboratorijih za vstavljanje novih genov v bakterije za poskuse ali za uporabo v industriji ali medicini.
- Transdukcija je proces, pri katerem bakterijski virus (bakteriofag ali "fag") prenaša bakterijsko DNK z ene bakterije na drugo.
- Bakterijska konjugacija, postopek, pri katerem bakterijska celica prenese genski material na drugo celico s stikom med celicami.
- Sredstvo za prenos genov ali "GTA" je virusu podoben element, ki vsebuje naključne dele gostiteljskega kromosoma. Najdemo jih pri večini pripadnikov alphaproteobakterij reda Rhodobacterales. Kodira jih genom gostitelja. GTA prenašajo DNK tako pogosto, da imajo lahko pomembno vlogo v evoluciji.
V poročilu iz leta 2010 je bilo ugotovljeno, da se lahko
geni za odpornost proti
antibiotikom prenašajo z inženiringom GTA v laboratoriju. - Integroni, bakterijski "komplet" za prenos genskih kaset.
Zgodovina
Horizontalni prenos genov je bil prvič opisan na Japonskem v publikaciji iz leta 1959, v kateri je bil prikazan prenos odpornosti na antibiotike med različnimi vrstami bakterij.
Sredi osemdesetih let prejšnjega stoletja je Syvanen predlagal, da lateralni prenos genov ni le biološko pomemben, temveč je bil vpleten v oblikovanje evolucijske zgodovine od začetka življenja na Zemlji.
"Študije genov in genomov vse bolj kažejo, da je med prokarionti prišlo do znatnega horizontalnega prenosa." Zdi se, da je bil ta pojav pomemben tudi za enocelične evkarionte. Kot ugotavljajo Bapteste in drugi, "dodatni dokazi kažejo, da bi bil prenos genov lahko tudi pomemben evolucijski mehanizem v evoluciji protistov".
Obstajajo dokazi, da so bile prizadete tudi višje rastline in živali. Richardson in Palmer (2007) navajata: "Horizontalni prenos genov (HGT) je imel pomembno vlogo pri evoluciji bakterij in je precej pogost pri nekaterih enoceličnih evkariontih. Vendar pa razširjenost in pomen HGT v evoluciji večceličnih evkariontov ostajata nejasna".
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je horizontalni prenos genov?
O: Horizontalni prenos genov je proces, pri katerem organizem pridobi genski material od drugega organizma, ki ni njegov potomec.
V: Kako se horizontalni prenos genov razlikuje od vertikalnega prenosa?
O: Vertikalni prenos se zgodi, ko organizem dobi genski material od svojega prednika, medtem ko se horizontalni prenos genov zgodi, ko organizem pridobi genski material od drugega organizma, ki ni njegov potomec.
V: Na kaj se osredotoča večina razmišljanj v genetiki?
O: Večina razmišljanj v genetiki se je osredotočila na vertikalni prenos.
V: Zakaj je horizontalni prenos genov pomemben pojav?
O: Horizontalni prenos genov je pomemben pojav, ker je med enoceličnimi organizmi lahko prevladujoča oblika genskega prenosa.
V: Kaj je umetni horizontalni prenos genov?
O: Umetni horizontalni prenos genov je vrsta genskega inženiringa, ki vključuje nameren prenos genskega materiala iz enega organizma v drugega.
V: Ali lahko pride do horizontalnega prenosa genov med organizmi različnih vrst?
O: Da, do horizontalnega prenosa genov lahko pride med organizmi različnih vrst.
V: Ali je horizontalni prenos genov prisoten pri vseh organizmih?
O: Ne, le pri nekaterih organizmih prihaja do horizontalnega prenosa genov, zlasti pri enoceličnih organizmih.
