Dallimi kryesor – Transferimi vertikal kundër gjeneve horizontal
Transferimi i gjeneve i referohet procesit që transferon ose shkëmben material gjenetik midis organizmave. ADN-ja që mbart gjene funksionale shkëmbehet midis organizmave duke shkaktuar ndryshimin e përbërjes së tyre gjenomike. Mund të ndodhë në dy lloje të quajtura transferimi vertikal i gjenit dhe transferimi horizontal i gjenit. Transferimi horizontal i gjeneve i referohet procesit në të cilin materiali gjenetik transferohet midis individëve të palidhur. Transferimi vertikal i gjeneve i referohet procesit ku gjenet transferohen nga prindi tek pasardhësit e tyre. Ky është ndryshimi kryesor midis transferimit të gjeneve vertikale dhe horizontale. Transferimi vertikal i gjeneve është i zakonshëm midis organizmave ndërsa transferimi horizontal i gjeneve është më pak i zakonshëm.
Çfarë është transferimi vertikal i gjeneve?
Transferimi vertikal i gjeneve është një metodë e transferimit të gjeneve nga prindi tek pasardhësit e tyre. Mund të ndodhë ose nëpërmjet riprodhimit seksual ose riprodhimit aseksual ose mekanizmave artificialë. Ky proces është një mekanizëm i zakonshëm që ndodh midis organizmave të lidhur. Gjenomet kalohen nga një brez në gjeneratën tjetër dhe ndodh nëpërmjet transferimit të gjeneve vertikale në organizmat e gjallë në mënyrë natyrale. Në programet e mbarështimit të bimëve, transferimi vertikal i gjeneve bëhet qëllimisht për të transferuar gjenet e rëndësishme në gjeneratën F1. Dy bimë kryqëzohen seksualisht për të përzier gjenet e tyre dhe për t'i kaluar brezit të ardhshëm. Duke bërë këtë, karakteristikat e vlefshme mund të ruhen tek pasardhësit duke lejuar qarkullimin në brezat e ardhshëm.
Tek bakteret, metoda më e zakonshme e riprodhimit aseksual është ndarja binare. Fisioni binar rezulton në dy qeliza bakteriale identike. Është një shembull i metodës vertikale të transferimit të gjeneve të baktereve. Tek njerëzit, sëmundja e quajtur SIDA po transmetohet nga nëna prindi tek fëmija për shkak të transferimit vertikal të gjeneve.
Figura 01: Transferimi vertikal i gjeneve të baktereve gjatë ndarjes binare
Çfarë është transferimi horizontal i gjeneve?
Transferimi horizontal i gjeneve është një mekanizëm në të cilin materiali gjenetik transferohet midis organizmave jo të lidhur. Njihet gjithashtu si transferimi anësor i gjenit. Ndodh midis gjenomeve të ndryshme, si p.sh. midis specieve të ndryshme. Organizmat fitojnë karakteristika të ndryshme përmes transferimit të gjeneve. Transferimi horizontal i gjeneve është i ndryshëm nga transferimi i gjeneve nga prindi tek pasardhësit.
Transferimi horizontal i gjeneve është bërë i lehtë për shkak të disa llojeve të ADN-së që zotërohen nga organizmat. Ata janë kryesisht elementë gjenetikë të lëvizshëm si transpozonët (gjenet kërcyese), plazmidet (ADN rrethore jo-kromozomale) dhe bakteriofagët (bakteret që infektojnë viruset). Ajo ndodh nëpërmjet disa mekanizmave si më poshtë.
Mekanizmat Horizontal të Transferimit të Gjenit
Transformim
Prokariotët janë në gjendje të marrin ADN-në e lirë në formën e plazmideve posaçërisht.
Konjugim bakterial
Një mënyrë riprodhimi seksual që ndodh midis dy qelizave të lidhura përkohësisht. Gjatë konjugimit, plazmidet F transferohen nga dhuruesi te marrësi duke rezultuar në transferimin e materialit gjenetik ndërmjet dy organizmave siç tregohet në figurën 02. Ky është mekanizmi kryesor që përfshin transferimin horizontal të gjeneve.
Transduksion
Bakteriofag është në gjendje të injektojë ADN-në e tij në një bakter kur infektohet, gjë që rezulton në transferimin e gjeneve midis dy baktereve gjatë infeksionit të dytë. Kjo ndodh nëpërmjet dy proceseve të quajtura transduksion i përgjithësuar dhe i specializuar.
Përdorimet e transferimit horizontal të gjeneve
Transferimi horizontal i gjeneve përdoret në inxhinierinë gjenetike. ADN-ja e huaj mund të rikombinohet ose futet në gjenomën e organizmit marrës në transferimin horizontal të gjeneve. Ai i lejon marrësit të fitojnë tipare të reja të rëndësishme për rritjen dhe mbijetesën. Transferimi horizontal i gjeneve është jashtëzakonisht i rëndësishëm në përshtatjen dhe evolucionin e prokariotëve dhe eukariotëve. Tiparet e favorshme filtrohen përmes përzgjedhjes natyrore dhe kontribuojnë në evolucion. Disa organizma fitojnë gjene që janë të vlefshme për përshtatjen dhe evolucionin përmes transferimit horizontal të gjeneve. Për shembull, fitimi i rezistencës ndaj antibiotikëve nga bakteret është rezultat i transferimit horizontal të gjeneve.
Transferimi horizontal i gjeneve është më i favorizuar midis taksoneve të lidhura ngushtë sesa specieve shumë të ndryshme. Mund të ndodhë edhe ndërmjet baktereve që banojnë në të njëjtin mikromjedis.
Figura 02: Transferimi horizontal i gjenit të baktereve gjatë konjugimit
Cili është ndryshimi midis transferimit vertikal dhe atij horizontal të gjenit?
Transferimi vertikal vs horizontal i gjenit |
|
| Transferimi vertikal i gjeneve i referohet procesit që transferon materialin gjenetik nga prindi tek pasardhësit me anë të riprodhimit. | Transferimi horizontal i gjeneve i referohet procesit që transferon materialin gjenetik midis organizmave të palidhur. |
| Metodat | |
| Mund të ndodhë nëpërmjet mjeteve seksuale, aseksuale ose artificiale. | Transformimi, transduksioni dhe konjugimi bakterial janë mekanizma të përfshirë në transferimin horizontal të gjeneve. |
| Ndodhi | |
| Është një proces i zakonshëm. | Është një proces më pak i zakonshëm. |
| Varësia nga ADN-ja celulare | |
| Nuk varet nga elementët gjenetikë të lëvizshëm. | Është e mundur për shkak të elementëve të lëvizshëm të ADN-së si transpozonët, plazmidet, bakterofagët. |
Përmbledhje – Transferimi vertikal kundër gjeneve horizontal
Transferimi i gjeneve mund të ndodhë midis individëve të lidhur dhe atyre jo të lidhur. Ekzistojnë dy lloje kryesore të transferimit të gjeneve të quajtura vertikale dhe horizontale. Transmetimi vertikal i gjenit ndodh nga prindi tek pasardhësit. Gjatë riprodhimit ose kryqëzimit të bimëve, gjenet transferohen nga prindërit tek pasardhësit. Transferimi horizontal i gjeneve ndodh midis specieve të ndryshme që nuk janë të lidhura. Nuk është e realizueshme si transferim vertikal i gjenit. Megjithatë, për shkak të elementëve të lëvizshëm të ADN-së si plazmidet, gjenet kërcyese dhe bakteriofagët, gjenet shkëmbehen ndërmjet organizmave horizontalisht nëpërmjet konjugimit, transduksionit dhe transformimit. Transferimi horizontal i gjeneve është i zakonshëm në bakteret dhe arkeat sesa eukariotët. Ky është ndryshimi midis transferimit të gjeneve vertikale dhe horizontale.
