Qual è la differenza tra il trasferimento di geni verticale e orizzontale

Il differenza principale tra il trasferimento genico verticale e orizzontale è quello il trasferimento genico verticale è l'ereditarietà del DNA dagli organismi genitori mentre il trasferimento genico orizzontale è l'acquisizione del DNA da organismi non correlati. Inoltre, il trasferimento genico verticale avviene attraverso la riproduzione mentre il trasferimento orizzontale del gene avviene tramite trasformazione, trasduzione o coniugazione batterica.

Il trasferimento genico verticale e orizzontale sono due meccanismi di trasferimento genico che scambiano i geni funzionali tra gli organismi. È la base per lo sviluppo della terapia genica.

Aree chiave coperte

1. Cos'è il trasferimento genico verticale
     - Definizione, meccanismi, importanza
2. Cos'è il trasferimento genico orizzontale
     - Definizione, meccanismi, importanza
3. Quali sono le somiglianze tra il trasferimento genico verticale e orizzontale
     - Profilo delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra il trasferimento di geni verticale e orizzontale
     - Confronto tra le principali differenze

Parole chiave

Coniugazione batterica, trasferimento genico orizzontale, riproduzione, trasduzione, trasformazione, trasferimento genico verticale

Cos'è il trasferimento genico verticale

Il trasferimento genico verticale è il trasferimento di materiale genetico dagli organismi genitore alla prole tramite la riproduzione. Implica entrambi i tipi di metodi di riproduzione, cioè la riproduzione sessuale e asessuata. Durante la riproduzione sessuale, la meiosi è responsabile della produzione di gameti con un mezzo numero di cromosomi nelle cellule genitrici. Successivamente, la fusione di gameti tramite fertilizzazione ripristina il numero esatto di cromosomi nella cellula madre.

Per esempio, ci sono due tipi di gameti come gameti maschili e gameti femminili. I gameti maschili hanno origine paterna mentre i gameti femminili hanno origine materna. Pertanto, la riproduzione sessuale comporta la combinazione di materiale genetico che appartiene a due diversi organismi genitoriali. Quindi, aumenta la variazione genetica.

Figura 1: trasferimento genico verticale e orizzontale

Tuttavia, nel caso della riproduzione asessuata, la mitosi è responsabile della produzione di nuove cellule dalle cellule madri. Qui, le cellule figlie hanno il numero esatto di cromosomi delle cellule genitrici. Al contrario della riproduzione sessuale, la riproduzione asessuata non aumenta la diversità genetica in quanto i discendenti esibiscono gli stessi tratti dei loro genitori.

Cos'è il trasferimento genico orizzontale

Il trasferimento genico orizzontale è il movimento dell'informazione genetica. È il meccanismo principale responsabile della diffusione della resistenza agli antibiotici tra i batteri. I tre meccanismi coinvolti nel trasferimento genico orizzontale sono la trasformazione, la trasduzione e la coniugazione batterica. In trasformazione, i batteri sono in grado di acquisire il DNA estraneo dall'ambiente circostante.

Figura 2: Meccanismi di trasferimento genico orizzontale

Nella trasduzione, il trasferimento di informazioni genetiche avviene utilizzando batteriofagi o virus batterici. D'altra parte, nella coniugazione batterica, i batteri trasferiscono i geni direttamente a un altro batterio attraverso i pili. Inoltre, elementi mobili del DNA inclusi elementi trasponibili possono raccogliere geni e inserirli in cromosomi o plasmidi.

Somiglianze tra trasferimento verticale e orizzontale del gene

• Il trasferimento genico verticale e orizzontale sono due tipi di meccanismi di trasferimento genico tra gli organismi.
• Sono coinvolti nel trasferimento di geni funzionali, che esercitano caratteri definiti nel destinatario.
• Inoltre, entrambi i meccanismi possono aumentare la variazione genetica.

Differenza tra trasferimento verticale e orizzontale del gene

Definizione

Il trasferimento genico verticale si riferisce alla trasmissione di materiale genetico da un organismo o organismi genitore alla progenie. Il trasferimento genico orizzontale si riferisce all'acquisizione di informazioni genetiche da parte di un organismo attraverso la trasformazione, la trasduzione o la coniugazione batterica; per esempio, l'acquisizione di informazioni genetiche tramite l'agenzia di un virus da un organismo che non è suo genitore ed è in genere un membro di una specie diversa. Pertanto, questa è la principale differenza tra trasferimento genico verticale e orizzontale.

relazionalità

Una differenza importante tra il trasferimento genico verticale e orizzontale è che mentre il trasferimento verticale del gene avviene dai genitori alla prole, il trasferimento orizzontale del gene avviene tra organismi non collegati.

Progenie

Inoltre, il trasferimento genico verticale produce una progenie mentre il trasferimento orizzontale del gene non produce una progenie e si verifica tra due organismi adulti. Quindi, questa è un'altra differenza tra trasferimento genico verticale e orizzontale.

Meccanismi naturali

Un'altra differenza tra il trasferimento genico verticale e orizzontale è che il trasferimento genico verticale avviene attraverso la riproduzione asessuale o sessuale mentre il trasferimento orizzontale del gene avviene tramite trasformazione, trasduzione o coniugazione batterica.

Quantità di materiale genetico trasferito

Inoltre, il trasferimento genico verticale trasferisce l'intero genoma ma, il trasferimento genico orizzontale trasferisce solo meno geni.

Importanza

Un'ulteriore differenza tra trasferimento genico verticale e orizzontale è che il trasferimento genico verticale è responsabile dell'ereditarietà dei tratti genitoriali verso la prole mentre il trasferimento genico orizzontale introduce nuovi tratti negli organismi adulti.

Conclusione

Il trasferimento genico verticale è l'eredità del materiale genetico di un genitore alla prole durante la riproduzione. Una grande quantità di DNA, che è l'intero genoma, viene trasferita all'organismo figlia durante il trasferimento genico verticale. D'altra parte, il trasferimento genico orizzontale è il trasferimento di diversi geni da un organismo adulto a un altro organismo adulto. Qui, questi organismi adulti non sono correlati. Questo introduce nuovi tratti al destinatario. Pertanto, la principale differenza tra trasferimento genico verticale e orizzontale è il tipo di organismi coinvolti nel processo e la quantità di DNA trasferito.

Riferimento:

1. Burmeister, A. R., "Trasferimento genetico orizzontale" Evoluzione, medicina e salute pubblica vol. 2015,1 193-4. 29 luglio 2015, doi: 10,1093 / emph / eov018. Disponibile qui

Cortesia dell'immagine:

1. "Trasferimento genico orizzontale e verticale" di Gregorius Pilosus - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 
2. "Trasferimento genico del batterio orizzontale" Entro il 2013MMG320B - Opera propria (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia