Horisontal genoverførsel

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 23. juli 2019; checks kræver 5 redigeringer .

Horisontal genoverførsel (HGT) er den proces, hvorved en organisme overfører genetisk materiale til en ikke-efterkommer organisme. Ved vertikal genoverførsel modtager en organisme derimod genetisk materiale fra en forfader. Genetik beskæftiger sig hovedsageligt med simpel vertikal genoverførsel.

Kunstig horisontal genoverførsel bruges i genteknologi .

Historie

Horisontal genoverførsel blev første gang beskrevet i Japan i 1959 med en publikation, der demonstrerede overførsel af antibiotikaresistens mellem forskellige bakteriearter [1] [2] . I midten af ​​1980'erne forudsagde Michael Sivyanen [3] at horisontal genoverførsel eksisterede, havde biologisk betydning og har været involveret i at forme evolutionær historie siden begyndelsen af ​​livet på Jorden.

I 1999 skrev Ravi Jain, Maria Rivera og James Lake: "I stigende grad viser undersøgelser af gener og genomer, at der er sket signifikant horisontal genoverførsel mellem prokaryoter " [4] (se også Lake og Rivera, 2007) [5] . Denne proces ser også ud til at have haft en vis effekt på encellede eukaryoter . Som Eric Baptest et al. (2005) skriver: "Yderligere beviser tyder på, at genoverførsel også kan være en vigtig evolutionær mekanisme i udviklingen af ​​protozoer " [6] .

Carl Woese publicerede en artikel i 2004, hvori han argumenterede for, at der var en massiv overførsel af genetisk information mellem gamle grupper af levende organismer. I oldtiden var en proces, som han kalder horisontal genoverførsel, fremherskende. Desuden, jo længere ind i fortiden, jo stærkere er denne overvægt. [7]

Der er nogle beviser på, at endnu højere planter og dyr er blevet ramt, og dette giver anledning til sikkerhedsproblemer [8] . Så i 2010 opdagede en gruppe videnskabsmænd ledet af Cédric Feschotte, som et resultat af at analysere genomerne fra pattedyr ( opossums og saimiri - aber ), bidt af den sydamerikanske blodsugende insekt Rhodnius prolixus , en horisontal overførsel af et DNA-fragment - en transposon . Identiteten af ​​dette DNA-fragment i pattedyr og insekter når 98% [9] .

Aaron Richardson og Geoffrey Palmer (2007) udtaler dog: "Horizontal genoverførsel har spillet en stor rolle i bakterieudvikling og er ret almindelig i nogle encellede eukaryoter. Imidlertid er udbredelsen og betydningen af ​​horisontal overførsel i udviklingen af ​​flercellede eukaryoter stadig uklar." [ti]

Med stigende beviser, der tyder på den udviklingsmæssige betydning af disse fænomener (se nedenfor), har molekylærbiolog Peter Gogarten beskrevet horisontal genoverførsel som "et nyt paradigme i biologien" [11] .

Virusser

Et eksempel på genoverførsel mellem vira er mimivirus og den lille virofage Sputnik . Begge inficerer amøber , men virofagen er ude af stand til at formere sig i fravær af mimivirus [12] . Af de 13 virofagegener, der kun har ringe lighed med andre gener, ligner 3 mimivirus- og mamavirusgener og kan have været inkluderet i virophag-genomet på tidspunktet for partikeldannelse. Det kan antages, at satellitvirussen kunne udføre horisontal genoverførsel mellem vira, svarende til hvordan bakteriofager overfører gener mellem bakterier [13] .

Se også

Noter

  1. ↑ Ochiai K., Yamanaka T., Kimura K., Sawada, O. Nedarvning af lægemiddelresistens (og dens overførsel) mellem Shigella-stammer og Mellem Shigella- og E. coli-stammer  (japansk)  // Hihon Iji Shimpor. - 1959. - T. 1861 . - S. 34 .
  2. ↑ Akiba T., Koyama K., Ishiki Y., Kimura S., Fukushima T. Om mekanismen for udviklingen af ​​multiple-lægemiddel-resistente kloner af Shigella   // Jpn . J. Microbiol. : journal. - 1960. - April ( bind 4 ). - S. 219-227 . — PMID 13681921 .
  3. ↑ Syvanen Michael. Genoverførsel på tværs af arter; implikationer for en ny evolutionsteori  (engelsk)  // J. Theor. Biol. : journal. - 1985. - Januar ( bind 112 , nr. 2 ). - S. 333-343 . - doi : 10.1016/S0022-5193(85)80291-5 . — PMID 2984477 .
  4. ↑ Jain R., Rivera MC, Lake JA Horisontal genoverførsel blandt genomer  : kompleksitetshypotesen  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : journal. - 1999. - Marts ( bind 96 , nr. 7 ). - S. 3801-3806 . - doi : 10.1073/pnas.96.7.3801 . — PMID 10097118 .
  5. ↑ Rivera MC, Lake JA Livets ring giver bevis for en genomfusionsoprindelse af eukaryoter  //  Nature : journal. - 2004. - September ( bind 431 , nr. 7005 ). - S. 152-155 . - doi : 10.1038/nature02848 . — PMID 15356622 . Arkiveret fra originalen den 27. september 2007. Arkiveret kopi (ikke tilgængeligt link) . Hentet 4. november 2009. Arkiveret fra originalen 27. september 2007. 
  6. ↑ Bapteste E., Susko E., Leigh J., MacLeod D., Charlebois RL, Doolittle WF Understøtter ortologe gen-fylogenier virkelig træ-tænkning? (engelsk)  // BioMed Central : journal. - 2005. - Bd. 5 , nr. 1 . — S. 33 . - doi : 10.1186/1471-2148-5-33 . — PMID 15913459 .
  7. ↑ Offentlig forelæsning af Freeman Dyson ved Physical Institute. P. N. Lebedev RAS
  8. ↑ Mae-Wan Ho (1999). Blomkålsmosaik Viral Promoter - En opskrift på katastrofe? Microbial Ecology in Health and Disease , 11 :194-197. Genoptryk Arkiveret 11. september 2008 på Wayback Machine . Adgang 2008-06-09.
  9. ↑ http://www.nature.com/nature/journal/v464/n7293/full/nature08939.html En rolle for vært-parasit-interaktioner i den horisontale overførsel af transposoner på tværs af phyla
  10. ↑ Richardson, Aaron O. og Jeffrey D. Palmer. Horisontal genoverførsel i planter  (engelsk)  // Journal of Experimental Botany  : tidsskrift. - Oxford University Press , 2007. - Januar ( vol. 58 ). - S. 1-9 [1] . doi : 10.1093 / jxb/erl148 . — PMID 17030541 .
  11. ↑ Gogarten, Peter. Horisontal genoverførsel: Et nyt paradigme for biologi  (engelsk)  // Esalen Center for Theory and Research Conference : tidsskrift. - 2000.
  12. ↑ La Scola B., Desnues C., Pagnier I., Robert C., Barrassi L., Fournous G., Merchat M., Suzan-Monti M., Forterre P., Koonin E., Raoult D. Virophagen som en unik parasit af kæmpe mimivirus  //  Nature: journal. - 2008. - September ( bind 455 , nr. 7209 ). - S. 100-104 . - doi : 10.1038/nature07218 . — PMID 18690211 .
  13. ↑ Pearson H. url = 'Virophage' antyder, at vira er i live   //Nature . - 2008. - August ( bind 454 , nr. 7205 ). — S. 677 . - doi : 10.1038/454677a . — PMID 18685665 .

Links


  Gå til Wikidata-elementet  Ordbøger og encyklopædier