Genöverföring
Horisontell genöverföring (HGT) (eller lateral genöverföring) är en process där en organism får genetiskt material från en annan organism utan att vara avkomma till den organismen.
Vertikal överföring däremot sker när en organism får genetiskt material från sin förfader, t.ex. sin förälder eller en art från vilken den har utvecklats.
Det mesta av genetiken har fokuserat på vertikal överföring, men det finns en växande medvetenhet om att horisontell genöverföring är ett viktigt fenomen. Bland encelliga organismer kan det vara den dominerande formen av genetisk överföring. Konstgjord horisontell genöverföring är en form av genteknik.
Mekanism
Det finns flera mekanismer för horisontell genöverföring:
- Transformation, den genetiska förändringen av en cell till följd av införandet, upptagandet och uttrycket av främmande genetiskt material (DNA eller RNA). Denna process är relativt vanlig hos bakterier, men mindre vanlig hos eukaryoter. Transformation används ofta i laboratorier för att föra in nya gener i bakterier för experiment eller för industriella eller medicinska tillämpningar.
- Transduktion, den process där bakteriellt DNA flyttas från en bakterie till en annan med hjälp av ett bakterievirus (en bakteriofag eller "fage").
- Bakteriekonjugering, en process där en bakteriecell överför genetiskt material till en annan cell genom kontakt mellan celler.
- Ett genöverföringsagens (GTA) är ett virusliknande element som innehåller slumpmässiga delar av värdkromosomen. De finns i de flesta medlemmar av alfaproteobakterier i ordningen Rhodobacterales. De kodas av värdgenomet. GTA:er överför DNA så ofta att de kan ha en viktig roll i evolutionen.
I en rapport från 2010 konstaterades att gener för antibiotikaresistens kan överföras genom att konstruera GTA:er i laboratoriet. - Integroner, ett bakteriellt "kit" för överföring av genkassetter.
Historia
Horisontell genöverföring beskrevs för första gången i Japan i en publikation från 1959 som visade på överföring av antibiotikaresistens mellan olika bakteriearter.
I mitten av 1980-talet föreslog Syvanen att lateral genöverföring inte bara hade biologisk betydelse utan också var involverad i utformningen av evolutionär historia från början av livet på jorden.
"Studier av gener och genomer visar i allt högre grad att betydande horisontell överföring har ägt rum mellan prokaryoter". Fenomenet verkar ha haft en viss betydelse även för encelliga eukaryoter. Bapteste et al. konstaterar att "ytterligare bevis tyder på att genöverföring också kan vara en viktig evolutionär mekanism i protisternas utveckling".
Det finns vissa bevis för att även högre växter och djur har påverkats. Richardson och Palmer (2007) konstaterar: "Horisontell genöverföring (HGT) har spelat en viktig roll i bakterieutvecklingen och är ganska vanlig i vissa encelliga eukaryoter. Förekomsten och betydelsen av HGT i utvecklingen av flercelliga eukaryoter är dock fortfarande oklar".
Frågor och svar
F: Vad är horisontell genöverföring?
S: Horisontell genöverföring är en process där en organism förvärvar genetiskt material från en annan organism som inte är dess avkomma.
F: Hur skiljer sig horisontell genöverföring från vertikal genöverföring?
S: Vertikal överföring sker när en organism får genetiskt material från sin förfader, medan horisontell genöverföring sker när en organism förvärvar genetiskt material från en annan organism som inte är dess avkomma.
F: Vad har det mesta av tänkandet inom genetiken fokuserat på?
S: Det mesta av tänkandet inom genetiken har fokuserat på vertikal överföring.
F: Varför är horisontell genöverföring ett viktigt fenomen?
S: Horisontell genöverföring är ett viktigt fenomen eftersom det bland encelliga organismer kan vara den dominerande formen av genetisk överföring.
F: Vad är artificiell horisontell genöverföring?
S: Artificiell horisontell genöverföring är en typ av genteknik som innebär en avsiktlig överföring av genetiskt material från en organism till en annan.
F: Kan horisontell genöverföring ske mellan organismer av olika arter?
S: Ja, horisontell genöverföring kan förekomma mellan organismer av olika arter.
F: Upplever alla organismer horisontell genöverföring?
S: Nej, endast vissa organismer upplever horisontell genöverföring, särskilt encelliga organismer.
