Differenza tra trasferimento verticale e orizzontale del gene

Differenza chiave - Trasferimento verticale o verticale del gene
 

Il trasferimento di geni si riferisce al processo che trasferisce o scambia materiale genetico tra organismi. Il DNA che porta geni funzionali sono scambiati tra organismi che causano il cambiamento nella loro composizione genomica. Può verificarsi in due tipi denominati trasferimento genico verticale e trasferimento genico orizzontale. Il trasferimento genico orizzontale si riferisce al processo in cui il materiale genetico viene trasferito tra individui non imparentati. Il trasferimento genico verticale si riferisce al processo in cui i geni vengono trasferiti dal genitore alla prole. Questa è la differenza chiave tra il trasferimento genico verticale e orizzontale. Il trasferimento genico verticale è comune tra gli organismi mentre il trasferimento genico orizzontale è meno comune.

CONTENUTO
1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è il trasferimento genico verticale
3. Cos'è il trasferimento genico orizzontale
4. Confronto affiancato - Trasferimento verticale o verticale del gene
5. Sommario

Cos'è il trasferimento genico verticale?

Il trasferimento genico verticale è un metodo di trasferimento genico dal genitore alla prole. Può avvenire attraverso la riproduzione sessuale o la riproduzione asessuata o meccanismi artificiali. Questo processo è un meccanismo comune che avviene tra organismi correlati. I genomi vengono trasmessi da una generazione alla generazione successiva attraverso il trasferimento verticale del gene negli organismi viventi in modo naturale. Nei programmi di miglioramento genetico, il trasferimento genico verticale è fatto apposta per trasferire geni importanti alla generazione F1. Due piante vengono incrociate sessualmente per mescolare i loro geni e passare alla generazione successiva. In questo modo, le caratteristiche preziose possono essere memorizzate nella prole consentendo la circolazione nelle generazioni future.

Nei batteri, il metodo di riproduzione asessuale più comune è la fissione binaria. La fissione binaria produce due cellule batteriche identiche. È un esempio di metodo di trasferimento genico verticale dei batteri. Nell'uomo, la malattia chiamata AIDS sta trasmettendo dalla madre madre al bambino a causa del trasferimento genico verticale.

Figura 01: trasferimento genico verticale dei batteri durante la fissione binaria

Cos'è il trasferimento genico orizzontale?

Il trasferimento genico orizzontale è un meccanismo in cui il materiale genetico viene trasferito tra organismi non correlati. È anche conosciuto come trasferimento genico laterale. Si verifica tra diversi genomi come tra diverse specie. Gli organismi acquisiscono caratteristiche diverse attraverso il trasferimento genico. Il trasferimento genico orizzontale è diverso dal trasferimento genico dal genitore alla prole.

Il trasferimento genico orizzontale è reso facile grazie a diversi tipi di DNA posseduti dagli organismi. Sono principalmente elementi genetici mobili come i trasposoni (geni che saltano), i plasmidi (DNA circolare non cromosomico) e i batteriofagi (virus che infettano i virus). Si verifica tramite diversi meccanismi come segue.

Meccanismi di trasferimento genico orizzontale

Trasformazione

I procarioti sono in grado di prendere il DNA libero in forma di plasmidi appositamente.

Coniugazione batterica

 Una modalità di riproduzione sessuale che si verifica tra due cellule temporanee collegate. Durante la coniugazione, i plasmidi F vengono trasferiti dal donatore al ricevente con conseguente trasferimento di materiale genetico tra due organismi come mostrato nella figura 02. Questo è il meccanismo principale coinvolto nel trasferimento genico orizzontale.

trasduzione

Il batteriofago è in grado di iniettare il suo DNA in un batterio quando infettato, il che si traduce nel trasferimento di geni tra due batteri durante la seconda infezione. Ciò avviene tramite due processi denominati trasduzione generalizzata e specializzata.

Usi del trasferimento genico orizzontale

Il trasferimento genico orizzontale è utilizzato nell'ingegneria genetica. Il DNA estraneo può essere ricombinato o inserito nel genoma dell'organismo ricevente nel trasferimento genico orizzontale. Permette ai destinatari di acquisire nuovi tratti importanti per la crescita e la sopravvivenza. Il trasferimento genico orizzontale è estremamente importante nell'adattamento e nell'evoluzione sia dei procarioti sia degli eucarioti. I tratti favorevoli sono filtrati attraverso la selezione naturale e hanno contribuito all'evoluzione. Alcuni organismi acquisiscono geni che sono preziosi per l'adattamento e l'evoluzione attraverso il trasferimento genico orizzontale. Ad esempio, l'acquisizione della resistività antibiotica da parte dei batteri è il risultato del trasferimento genico orizzontale.

Il trasferimento genico orizzontale è il più favorito tra i taxa strettamente correlati rispetto a specie molto diverse. Può anche verificarsi tra i batteri che abitano nello stesso microambiente.

Figura 02: trasferimento genico orizzontale dei batteri durante la coniugazione

Qual è la differenza tra il trasferimento genico verticale e orizzontale?

Trasferimento verticale o orizzontale del gene
Il trasferimento genico verticale si riferisce al processo che trasferisce il materiale genetico dal genitore alla prole mediante la riproduzione.	Il trasferimento genico orizzontale si riferisce al processo che trasferisce il materiale genetico tra organismi non correlati.
metodi
Può avvenire tramite mezzi sessuali, asessuali o artificiali.	Trasformazione, trasduzione e coniugazione batterica sono meccanismi coinvolti nel trasferimento genico orizzontale.
avvenimento
È un processo comune.	È un processo meno comune.
Dipendenza dal DNA mobile
Non dipende da elementi genetici mobili.	È possibile a causa di elementi mobili del DNA come trasposoni, plasmidi, batteriofagi.

Riassunto - Trasferimento verticale o verticale del gene

Il trasferimento di geni può verificarsi tra individui correlati e non correlati. Esistono due tipi principali di trasferimento genico denominati verticale e orizzontale. La trasmissione del gene verticale avviene dal genitore alla prole. Durante la riproduzione o l'incrocio delle piante, i geni vengono trasferiti dai genitori alla progenie. Il trasferimento genico orizzontale avviene tra diverse specie che non sono correlate. Non è fattibile come trasferimento genico verticale. Tuttavia a causa di elementi mobili del DNA come plasmidi, geni che saltano e batteriofagi, i geni si scambiano tra gli organismi orizzontalmente tramite coniugazione, trasduzione e trasformazione. Il trasferimento genico orizzontale è comune nei batteri e nell'archaea rispetto agli eucarioti. Questa è la differenza tra trasferimento genico verticale e orizzontale.

Riferimento:
1. Hotopp, Julie C. Dunning. "Trasferimento genico orizzontale tra batteri e animali." Tendenze genetiche: TIG. U.S. National Library of Medicine, aprile 2011. Web. 09 maggio 2017
2. Rogers, Kara. "Trasferimento genetico orizzontale". Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., 22 nov. 2016. Web. 09 maggio 2017. https://www.britannica.com/science/horizontal-gene-transfer
3. Lacroix, Benoît. "Trasferimento del DNA dai batteri agli eucarioti". MBio. N / a, 12 luglio 2016. Web. 09 maggio 2017

Cortesia dell'immagine:
1. "Binary Fission 2" di Ecoddington14 - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Binary_Fission.png (CC BY-SA 3.0) attraverso Commons Wikimedia
2. "Coniugazione" di Adenosine - Opera propria (CC BY-SA 3.0) attraverso Commons Wikimedia