Was ist der Unterschied zwischen vertikalem und horizontalem Gentransfer

Das Hauptunterschied zwischen vertikalem und horizontalem Gentransfer ist das Vertikaler Gentransfer ist die Vererbung von DNA von den Mutterorganismen, während horizontaler Gentransfer die Gewinnung von DNA von nicht verwandten Organismen ist. Darüber hinaus erfolgt der vertikale Gentransfer über die Reproduktion, während der horizontale Gentransfer entweder durch Transformation, Transduktion oder bakterielle Konjugation erfolgt.

Vertikaler und horizontaler Gentransfer sind zwei Mechanismen des Gentransfers, die funktionale Gene zwischen Organismen austauschen. Es ist die Basis für die Entwicklung der Gentherapie.

Wichtige Bereiche

1. Was ist vertikaler Gentransfer?
     - Definition, Mechanismen, Bedeutung
2. Was ist horizontaler Gentransfer?
     - Definition, Mechanismen, Bedeutung
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen vertikalem und horizontalem Gentransfer
     - Überblick über allgemeine Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen vertikalem und horizontalem Gentransfer
     - Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe

Konjugation von Bakterien, horizontaler Gentransfer, Reproduktion, Transduktion, Transformation, vertikaler Gentransfer

Was ist vertikaler Gentransfer?

Vertikaler Gentransfer ist der Transfer von genetischem Material von Mutterorganismen auf den Nachwuchs durch Reproduktion. Es umfasst beide Arten von Reproduktionsverfahren, d. H. Die sexuelle und die asexuelle Reproduktion. Während der sexuellen Reproduktion ist die Meiose für die Produktion von Gameten mit einer halben Anzahl von Chromosomen in den Elternzellen verantwortlich. Anschließend stellt die Fusion der Gameten durch Befruchtung die genaue Anzahl der Chromosomen in der Stammzelle wieder her.

Zum Beispiel gibt es zwei Arten von Gameten als männliche und weibliche Gameten. Männliche Gameten haben einen väterlichen Ursprung, während weibliche Gameten mütterlichen Ursprungs sind. Daher umfasst die sexuelle Fortpflanzung die Kombination von genetischem Material, das zu zwei verschiedenen Mutterorganismen gehört. Daher erhöht es die genetische Variation.

Abbildung 1: Vertikaler und horizontaler Gentransfer

Bei einer ungeschlechtlichen Fortpflanzung ist die Mitose jedoch für die Produktion neuer Zellen aus den Stammzellen verantwortlich. Hier haben die Tochterzellen genau die Anzahl der Chromosomen wie die Stammzellen. Im Gegensatz zur sexuellen Fortpflanzung erhöht asexuelle Fortpflanzung die genetische Vielfalt nicht, da die Nachkommen die gleichen Merkmale aufweisen wie ihre Eltern.

Was ist horizontaler Gentransfer?

Horizontaler Gentransfer ist die Bewegung von genetischer Information. Es ist der Hauptmechanismus, der für die Ausbreitung der Antibiotikaresistenz unter Bakterien verantwortlich ist. Die drei Mechanismen des horizontalen Gentransfers sind Transformation, Transduktion und bakterielle Konjugation. Bei der Transformation können Bakterien Fremd-DNA aus der Umgebung aufnehmen.

Abbildung 2: Horizontale Gentransfermechanismen

Bei der Transduktion erfolgt die Übertragung genetischer Informationen unter Verwendung von Bakteriophagen oder Bakterienviren. Andererseits übertragen Bakterien bei der bakteriellen Konjugation Gene über Pili direkt auf andere Bakterien. Außerdem können mobile DNA-Elemente, einschließlich transponierbarer Elemente, Gene aufnehmen und in Chromosomen oder Plasmide einfügen.

Ähnlichkeiten zwischen vertikalem und horizontalem Gentransfer

• Vertikaler und horizontaler Gentransfer sind zwei Arten von Gentransfermechanismen zwischen Organismen.
• Sie sind an der Übertragung von funktionellen Genen beteiligt, die beim Empfänger definierte Zeichen ausüben.
• Beide Mechanismen können auch die genetische Variation erhöhen.

Unterschied zwischen vertikalem und horizontalem Gentransfer

Definition

Vertikaler Gentransfer bezieht sich auf die Übertragung von genetischem Material von einem Mutterorganismus oder von Organismen zu den Nachkommen. Horizontaler Gentransfer bezieht sich auf die Erfassung genetischer Informationen durch einen Organismus durch Transformation, Transduktion oder bakterielle Konjugation; B. den Erwerb genetischer Informationen über die Vermittlung eines Virus von einem Organismus, der nicht sein Elternteil ist und typischerweise ein Mitglied einer anderen Art ist. Daher ist dies der Hauptunterschied zwischen vertikalem und horizontalem Gentransfer.

Verwandtschaft

Ein wichtiger Unterschied zwischen vertikalem und horizontalem Gentransfer besteht darin, dass, während vertikaler Gentransfer von den Eltern zu den Nachkommen erfolgt, der horizontale Gentransfer zwischen nicht verwandten Organismen erfolgt.

Nachkommen

Darüber hinaus produziert der vertikale Gentransfer eine Nachkommenschaft, während der horizontale Gentransfer keine Nachkommenschaft erzeugt und zwischen zwei erwachsenen Organismen auftritt. Dies ist ein weiterer Unterschied zwischen vertikalem und horizontalem Gentransfer.

Natürliche Mechanismen

Ein weiterer Unterschied zwischen vertikalem und horizontalem Gentransfer besteht darin, dass der vertikale Gentransfer entweder durch ungeschlechtliche oder sexuelle Reproduktion erfolgt, während der horizontale Gentransfer entweder durch Transformation, Transduktion oder bakterielle Konjugation erfolgt.

Menge des übertragenen genetischen Materials

Darüber hinaus überträgt der vertikale Gentransfer das gesamte Genom, der horizontale Gentransfer jedoch nur weniger Gene.

Bedeutung

Ein weiterer Unterschied zwischen vertikalem und horizontalem Gentransfer besteht darin, dass der vertikale Gentransfer für die Vererbung der elterlichen Merkmale des Nachwuchses verantwortlich ist, während der horizontale Gentransfer neue Merkmale bei erwachsenen Organismen einführt.

Fazit

Vertikaler Gentransfer ist die Vererbung des genetischen Materials eines Elternteils an die Nachkommen während der Reproduktion. Während des vertikalen Gentransfers wird eine große Menge DNA, das gesamte Genom, an den Tochterorganismus übertragen. Horizontaler Gentransfer hingegen ist der Transfer mehrerer Gene eines erwachsenen Organismus auf einen anderen erwachsenen Organismus. Hier sind diese erwachsenen Organismen nicht verwandt. Dies führt dem Empfänger neue Eigenschaften zu. Daher besteht der Hauptunterschied zwischen vertikalem und horizontalem Gentransfer in der Art der am Prozess beteiligten Organismen und der übertragenen DNA-Menge.

Referenz:

1. Burmeister, A. R., "Horizontaler Gentransfer" Evolution, Medizin und öffentliche Gesundheit vol. 2015,1 193-4. 29. Juli 2015, Doi: 10.1093 / emph / eov018. Hier verfügbar

Bildhöflichkeit:

1. „Horizontaler und vertikaler Gentransfer“ Von Gregorius Pilosus - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia 
2. „Bakterieller horizontaler Gentransfer“ Bis 2013MMG320B - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) über Commons Wikimedia