Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Biologie

Hoe worden genen overgedragen van het ene organisme naar het andere?

Genen kunnen door verschillende mechanismen van het ene organisme worden overgebracht naar het andere:

1. Horizontale genoverdracht (HGT)

* Transformatie: Dit omvat de opname van naakt DNA uit de omgeving door een ontvangercel. Het DNA kan worden vrijgegeven uit een dode cel of uit een bron zoals een laboratoriumcultuur. Dit proces is gebruikelijk in bacteriën.

* Transductie: Dit omvat de overdracht van genetisch materiaal door een virus (bacteriofaag) dat bacteriën infecteert. Het virus kan tijdens infectie bacterieel DNA van de ene cel naar de andere dragen.

* vervoeging: Dit is een directe overdracht van genetisch materiaal van de ene bacterie naar de andere via een fysieke verbinding (pilus). Dit proces kan plasmiden (kleine cirkelvormige DNA -moleculen) of zelfs chromosomaal DNA omvatten.

2. Verticale genoverdracht (VGT)

* Seksuele reproductie: Dit is de meest voorkomende vorm van genoverdracht in meercellige organismen. Het omvat de combinatie van genetisch materiaal van twee ouders, wat resulteert in nakomelingen met een unieke combinatie van genen. Dit omvat processen zoals meiose en bemesting.

* aseksuele reproductie: Dit omvat de productie van nakomelingen van een alleenstaande ouder, zonder uitwisseling van genetisch materiaal. De nakomelingen zijn genetisch identiek aan de ouder, behalve voor eventuele mutaties. Voorbeelden zijn ontluikende, splijting en parthenogenese.

3. Kunstmatige genoverdracht

* genetische manipulatie: Dit omvat de opzettelijke manipulatie van de genetische make -up van een organisme met behulp van laboratoriumtechnieken. Het maakt de introductie van genen uit verschillende organismen mogelijk, waardoor de eigenschappen van de ontvanger worden gewijzigd. Dit wordt vaak gebruikt in de landbouw, geneeskunde en biotechnologie.

Voorbeelden:

* Bacteriën die antibioticaresistentie verwerven: Dit kan optreden door horizontale genoverdracht (transformatie of transductie).

* menselijke gentherapie: Dit omvat het gebruik van genetische engineeringtechnieken om functionele genen te introduceren bij patiënten met genetische aandoeningen.

* Landbouwbiotechnologie: Wetenschappers gebruiken genetische manipulatie om genen te introduceren voor ongediertebestendigheid, herbicidetolerantie of verbeterde voedingswaarde in gewassen.

Het is belangrijk op te merken dat de mechanismen van genoverdracht aanzienlijk variëren, afhankelijk van de betrokken organismen. Horizontale genoverdracht komt bijvoorbeeld vaker voor bij prokaryoten (bacteriën en archaea), terwijl verticale genoverdracht vaker voorkomt in eukaryoten (planten, dieren, schimmels).