Horisontell genöverföring

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 23 juli 2019; kontroller kräver 5 redigeringar .

Horisontell genöverföring (HGT) är den process genom vilken en organism överför genetiskt material till en icke-avstammande organism. I vertikal genöverföring , däremot, får en organism genetiskt material från en förfader. Genetik handlar främst om enkel vertikal genöverföring.

Artificiell horisontell genöverföring används inom genteknik .

Historik

Horisontell genöverföring beskrevs första gången i Japan 1959 med en publikation som visade överföringen av antibiotikaresistens mellan olika bakteriearter [1] [2] . I mitten av 1980-talet förutspådde Michael Sivyanen [3] att horisontell genöverföring existerade, hade biologisk betydelse och har varit inblandad i att forma evolutionär historia sedan livets början på jorden.

1999 skrev Ravi Jain, Maria Rivera och James Lake: "I allt högre grad indikerar studier av gener och genom att betydande horisontell genöverföring har skett mellan prokaryoter " [4] (se även Lake och Rivera, 2007) [5] . Denna process verkar ha haft en viss effekt på encelliga eukaryoter också . Som Eric Baptest et al (2005) skriver, "Ytterligare bevis tyder på att genöverföring också kan vara en viktig evolutionär mekanism i utvecklingen av protozoer " [6] .

Carl Woese publicerade en artikel 2004 där han hävdade att det förekom en massiv överföring av genetisk information mellan forntida grupper av levande organismer. I forna tider dominerade en process som han kallar horisontell genöverföring. Dessutom, ju längre in i det förflutna, desto starkare är denna dominans. [7]

Det finns vissa bevis för att även högre växter och djur har drabbats och detta väcker säkerhetsproblem [8] . Så 2010 upptäckte en grupp forskare under ledning av Cédric Feschotte, som ett resultat av att analysera genomet från däggdjur ( opossums och saimiri- apor ), biten av den sydamerikanska blodsugande insekten Rhodnius prolixus , en horisontell överföring av ett DNA-fragment - en transposon . Identiteten för detta DNA-fragment i däggdjur och insekter når 98 % [9] .

Aaron Richardson och Geoffrey Palmer (2007) konstaterar dock: "Horisontell genöverföring har spelat en stor roll i bakterieutvecklingen och är ganska vanlig i vissa encelliga eukaryoter. Men prevalensen och betydelsen av horisontell överföring i utvecklingen av flercelliga eukaryoter är fortfarande oklar." [tio]

Med ökande bevis som tyder på den utvecklingsmässiga betydelsen av dessa fenomen (se nedan), har molekylärbiolog Peter Gogarten beskrivit horisontell genöverföring som "ett nytt paradigm inom biologin" [11] .

Virus

Ett exempel på genöverföring mellan virus är mimiviruset och den lilla virofagen Sputnik . Båda infekterar amöba , men virofagen kan inte reproducera sig i frånvaro av mimiviruset [12] . Av de 13 virofaggener som har liten likhet med andra gener, liknar 3 mimivirus- och mamavirusgener och kan ha inkluderats i virofaggenomet vid tidpunkten för partikelbildning. Det kan antas att satellitviruset skulle kunna utföra horisontell genöverföring mellan virus, liknande hur bakteriofager överför gener mellan bakterier [13] .

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Ochiai K., Yamanaka T., Kimura K., Sawada, O. Arv av läkemedelsresistens (och dess överföring) mellan Shigella-stammar och Between Shigella och E. coli-stammar  (japanska)  // Hihon Iji Shimpor. - 1959. - T. 1861 . - S. 34 .
  2. ↑ Akiba T., Koyama K., Ishiki Y., Kimura S., Fukushima T. Om mekanismen för utvecklingen av flera läkemedelsresistenta kloner av Shigella   // Jpn . J. Microbiol. : journal. - 1960. - April ( vol. 4 ). - S. 219-227 . — PMID 13681921 .
  3. ↑ Syvanen Michael. Genöverföring mellan arter; implikationer för en ny evolutionsteori  (engelska)  // J. Theor. Biol. : journal. - 1985. - Januari ( vol. 112 , nr 2 ). - s. 333-343 . - doi : 10.1016/S0022-5193(85)80291-5 . — PMID 2984477 .
  4. ↑ Jain R., Rivera MC, Lake JA Horisontell genöverföring mellan genom  : komplexitetshypotesen  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : journal. - 1999. - Mars ( vol. 96 , nr 7 ). - P. 3801-3806 . - doi : 10.1073/pnas.96.7.3801 . — PMID 10097118 .
  5. ↑ Rivera MC, Lake JA Livets ring ger bevis för ett genomfusionsursprung för eukaryoter  //  Nature: journal. - 2004. - September ( vol. 431 , nr 7005 ). - S. 152-155 . - doi : 10.1038/nature02848 . — PMID 15356622 . Arkiverad från originalet den 27 september 2007. Arkiverad kopia (inte tillgänglig länk) . Hämtad 4 november 2009. Arkiverad från originalet 27 september 2007. 
  6. ↑ Bapteste E., Susko E., Leigh J., MacLeod D., Charlebois RL, Doolittle WF Stöder ortologa genfylogener verkligen trädtänkande ? (engelska)  // BioMed Central : journal. - 2005. - Vol. 5 , nej. 1 . — S. 33 . - doi : 10.1186/1471-2148-5-33 . — PMID 15913459 .
  7. ↑ Offentlig föreläsning av Freeman Dyson vid Physical Institute. P. N. Lebedev RAS
  8. ↑ Mae-Wan Ho (1999). Blomkålsmosaik Viral Promoter - ett recept på katastrof? Microbial Ecology in Health and Disease , 11 :194-197. Omtryck Arkiverad 11 september 2008 på Wayback Machine . Åtkomst 2008-06-09.
  9. ↑ http://www.nature.com/nature/journal/v464/n7293/full/nature08939.html En roll för värd-parasitinteraktioner i horisontell överföring av transposoner över phyla
  10. ↑ Richardson, Aaron O. och Jeffrey D. Palmer. Horisontell genöverföring i växter  (engelska)  // Journal of Experimental Botany  : journal. - Oxford University Press , 2007. - Januari ( vol. 58 ). - S. 1-9 [1] . doi : 10.1093 / jxb/erl148 . — PMID 17030541 .
  11. ↑ Gogarten, Peter. Horisontell genöverföring: ett nytt paradigm för biologi  (engelska)  // Esalen Center for Theory and Research Conference : tidskrift. — 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. The virophage as en unik parasit av det gigantiska mimiviruset  //  Nature: journal. - 2008. - September ( vol. 455 , nr 7209 ). - S. 100-104 . - doi : 10.1038/nature07218 . — PMID 18690211 .
  13. ↑ Pearson H. url = 'Virophage' tyder på att virus lever   //Nature . - 2008. - Augusti ( vol. 454 , nr 7205 ). — S. 677 . - doi : 10.1038/454677a . — PMID 18685665 .

Länkar


  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk