Wat is het verschil tussen verticale en horizontale genoverdracht

De grootste verschil tussen verticale en horizontale genoverdracht is dat verticale genoverdracht is de overerving van DNA van de ouderorganismen, terwijl horizontale genoverdracht de verwerving van DNA uit niet-verwante organismen is. Verder vindt verticale genoverdracht plaats via reproductie, terwijl horizontale genoverdracht plaatsvindt via transformatie, transductie of bacteriële conjugatie.

Verticale en horizontale genoverdracht zijn twee mechanismen van genoverdracht die functionele genen uitwisselen tussen organismen. Het is de basis voor de ontwikkeling van gentherapie.

Key Areas Covered

1. Wat is Verticale genoverdracht
     - Definitie, mechanismen, belang
2. Wat is horizontale genoverdracht
     - Definitie, mechanismen, belang
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen verticale en horizontale genoverdracht
     - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen verticale en horizontale genoverdracht
     - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen

Bacteriële conjugatie, horizontale genoverdracht, reproductie, transductie, transformatie, verticale genoverdracht

Wat is Verticale genoverdracht

Verticale genoverdracht is de overdracht van genetisch materiaal van ouderorganismen naar het nageslacht via reproductie. Het betreft beide typen reproductiemethoden, d.w.z. seksuele en aseksuele reproductie. Tijdens de seksuele reproductie is meiose verantwoordelijk voor de productie van gameten met een half aantal chromosomen in de oudercellen. Vervolgens herstelt de fusie van gameten via bevruchting het exacte aantal chromosomen in de oudercel.

Er zijn bijvoorbeeld twee soorten gameten als mannelijke gameten en vrouwelijke gameten. Mannelijke gameten hebben een vaderlijke oorsprong, terwijl vrouwelijke gameten van moederlijke oorsprong zijn. Daarom omvat seksuele reproductie het combineren van genetisch materiaal dat tot twee verschillende ouderorganismen behoort. Daarom verhoogt het de genetische variatie.

Figuur 1: Verticale en horizontale genoverdracht

In het geval van ongeslachtelijke voortplanting is mitose echter verantwoordelijk voor de productie van nieuwe cellen uit de oudercellen. Hier hebben de dochtercellen het exacte aantal chromosomen als de oudercellen. In tegenstelling tot seksuele reproductie, vergroot aseksuele voortplanting de genetische diversiteit niet omdat de nakomelingen dezelfde eigenschappen vertonen als hun ouders.

Wat is horizontale genoverdracht

Horizontale genoverdracht is de beweging van genetische informatie. Het is het belangrijkste mechanisme dat verantwoordelijk is voor de verspreiding van antibioticaresistentie bij bacteriën. De drie mechanismen die betrokken zijn bij horizontale genoverdracht zijn transformatie, transductie en bacteriële conjugatie. Bij transformatie zijn bacteriën in staat om vreemd DNA uit de omgeving te halen.

Figuur 2: Horizontale genoverdrachtmechanismen

Bij transductie gebeurt de overdracht van genetische informatie met behulp van bacteriofagen of bacteriële virussen. Aan de andere kant, in bacteriële conjugatie, overbrengen bacteriën via pili rechtstreeks genen naar een andere bacterie. Daarnaast kunnen mobiele DNA-elementen inclusief transponeerbare elementen genen oppikken en invoegen in chromosomen of plasmiden.

Overeenkomsten tussen verticale en horizontale genoverdracht

• Verticale en horizontale genoverdracht zijn twee soorten genoverdrachtmechanismen tussen organismen.
• Ze zijn betrokken bij de overdracht van functionele genen, die gedefinieerde karakters in de ontvanger uitoefenen.
• Beide mechanismen kunnen ook de genetische variatie vergroten.

Verschil tussen verticale en horizontale genoverdracht

Definitie

Verticale genoverdracht verwijst naar de overdracht van genetisch materiaal van een ouderorganisme of organismen naar de nakomelingen. Horizontale genoverdracht verwijst naar de verwerving van genetische informatie door een organisme door transformatie, transductie of bacteriële conjugatie; bijvoorbeeld, het verkrijgen van genetische informatie via het agentschap van een virus van een organisme dat niet de ouder is en typisch een lid is van een andere soort. Daarom is dit het belangrijkste verschil tussen verticale en horizontale genoverdracht.

relatedness

Een belangrijk verschil tussen verticale en horizontale genoverdracht is dat hoewel verticale genoverdracht optreedt van ouders naar de nakomelingen, horizontale genoverdracht plaatsvindt tussen niet-verwante organismen.

Nakomelingen

Bovendien produceert verticale genoverdracht een nageslacht, terwijl horizontale genoverdracht geen nageslacht produceert en het optreedt tussen twee volwassen organismen. Dit is dus een ander verschil tussen verticale en horizontale genoverdracht.

Natuurlijke mechanismen

Een ander verschil tussen verticale en horizontale genoverdracht is dat de verticale genoverdracht plaatsvindt via aseksuele of seksuele reproductie, terwijl horizontale genoverdracht plaatsvindt door transformatie, transductie of bacteriële conjugatie..

Hoeveelheid overgedragen genetisch materiaal

Bovendien draagt ​​de verticale genoverdracht het hele genoom over, maar de horizontale genoverdracht draagt ​​slechts minder genen over.

Belang

Een bijkomend verschil tussen verticale en horizontale genoverdracht is dat de verticale genoverdracht verantwoordelijk is voor de overerving van ouderlijke kenmerken van het nageslacht, terwijl de horizontale genoverdracht nieuwe eigenschappen introduceert bij volwassen organismen.

Conclusie

Verticale genoverdracht is de erfenis van het genetische materiaal van een ouder aan het nageslacht tijdens de voortplanting. Een grote hoeveelheid DNA, dat het hele genoom is, wordt tijdens verticale genoverdracht naar het dochterorganisme overgedragen. Aan de andere kant, horizontale genoverdracht is de overdracht van verschillende genen van een volwassen organisme naar een ander volwassen organisme. Hier zijn deze volwassen organismen niet verwant. Dit introduceert nieuwe eigenschappen voor de ontvanger. Daarom is het belangrijkste verschil tussen verticale en horizontale genoverdracht het soort organismen dat betrokken is bij, het proces en de hoeveelheid overgedragen DNA.

Referentie:

1. Burmeister, A. R., "Horizontal Gene Transfer" Evolutie, geneeskunde en volksgezondheid vol. 2015,1 193-4. 29 juli 2015, doi: 10.1093 / emph / eov018. Beschikbaar Hier

Afbeelding met dank aan:

1. "Horizontale en verticale genoverdracht" door Gregorius Pilosus - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 
2. "Bacteriële horizontale genoverdracht" tegen 2013MMG320B - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia