Sleutelverskil – Vertikale vs Horisontale Geenoordrag
Geenoordrag verwys na die proses wat genetiese materiaal tussen organismes oordra of uitruil. DNS wat funksionele gene dra, word tussen organismes uitgeruil wat die verandering in hul genomiese samestelling veroorsaak. Dit kan voorkom in twee tipes genaamd vertikale geenoordrag en horisontale geenoordrag. Horisontale geenoordrag verwys na die proses waarin genetiese materiaal tussen onverwante individue oorgedra word. Vertikale geenoordrag verwys na die proses waar gene van ouer na hul nageslag oorgedra word. Dit is die sleutelverskil tussen vertikale en horisontale geenoordrag. Vertikale geenoordrag is algemeen onder organismes terwyl horisontale geenoordrag minder algemeen is.
Wat is vertikale geenoordrag?
Vertikale geenoordrag is 'n metode van geenoordrag van ouer na hul nageslag. Dit kan óf deur seksuele voortplanting óf ongeslagtelike voortplanting of kunsmatige meganismes plaasvind. Hierdie proses is 'n algemene meganisme wat tussen verwante organismes plaasvind. Genome word oorgedra van een generasie na die volgende generasie vind plaas via vertikale geenoordrag in lewende organismes natuurlik. In plantteelprogramme word vertikale geenoordrag doelbewus gedoen om belangrike gene na F1-generasie oor te dra. Twee plante word seksueel gekruis om hul gene te meng en na die volgende generasie oor te dra. Deur dit te doen, kan waardevolle eienskappe in die nageslag gestoor word wat sirkulasie in toekomstige geslagte moontlik maak.
In bakterieë is die mees algemene ongeslagtelike voortplantingsmetode binêre splitsing. Binêre splitsing lei tot twee identiese bakteriële selle. Dit is 'n voorbeeld van vertikale geenoordragmetode van bakterieë. By mense word die siekte genaamd VIGS oorgedra van ouer moeder na baba as gevolg van vertikale geenoordrag.
Figuur 01: Vertikale geenoordrag van bakterieë tydens binêre splitsing
Wat is horisontale geenoordrag?
Horizontale geenoordrag is 'n meganisme waarin genetiese materiaal tussen nie-verwante organismes oorgedra word. Dit staan ook bekend as laterale geenoordrag. Dit kom voor tussen verskillende genome soos tussen verskillende spesies. Organismes verkry verskillende eienskappe deur geen-oordrag. Horisontale geenoordrag verskil van die geen wat van ouer na nageslag oordra.
Horizontale geenoordrag word maklik gemaak as gevolg van verskeie tipes DNA wat deur organismes besit word. Hulle is hoofsaaklik mobiele genetiese elemente soos transposons (springgene), plasmiede (nie-chromosomale sirkelvormige DNA) en bakteriofage (bakterieë wat virusse besmet). Dit vind plaas via verskeie meganismes soos volg.
horisontale geenoordragmeganismes
Transformasie
Prokariote is in staat om vrye DNA in die vorm van plasmiede spesiaal op te neem.
Bakteriese vervoeging
'n Modus van seksuele voortplanting wat plaasvind tussen tydelike gekoppelde twee selle. Tydens konjugasie word F-plasmiede van skenker na ontvanger oorgedra, wat lei tot oordrag van genetiese materiaal tussen twee organismes soos getoon in figuur 02. Dit is die hoofmeganisme wat horisontale geenoordrag behels.
Transduction
Bakteriofage is in staat om sy DNA in 'n bakterie in te spuit wanneer dit besmet is, wat lei tot geen-oordrag tussen twee bakterieë tydens die tweede infeksie. Dit vind plaas via twee prosesse genaamd veralgemeende en gespesialiseerde transduksie.
Gebruik van horisontale geenoordrag
Horizontale geenoordrag word in genetiese ingenieurswese gebruik. Vreemde DNA kan herkombineer of in die genoom van ontvanger organisme ingevoeg word in horisontale geenoordrag. Dit laat ontvangers toe om nuwe eienskappe te verkry wat belangrik is vir groei en oorlewing. Horisontale geenoordrag is uiters belangrik in aanpassing en evolusie van beide prokariote en eukariote. Gunstige eienskappe word deur natuurlike seleksie gefiltreer en bygedra tot die evolusie. Sommige organismes verkry gene wat waardevol is vir aanpassing en evolusie deur horisontale geenoordrag. Byvoorbeeld, verkryging van antibiotika-weerstandigheid deur bakterieë is 'n gevolg van horisontale geenoordrag.
Horizontale geenoordrag word die meeste bevoordeel onder naverwante taksa as hoogs verskillende spesies. Dit kan ook voorkom tussen bakterieë wat in dieselfde mikro-omgewing woon.
Figuur 02: Horisontale geenoordrag van bakterieë tydens konjugasie
Wat is die verskil tussen vertikale en horisontale geneoordrag?
Vertikale vs horisontale geenoordrag |
|
| Vertikale geenoordrag verwys na die proses wat genetiese materiaal van ouer na nageslag oordra deur voortplanting. | Horizontale geenoordrag verwys na die proses wat genetiese materiaal tussen onverwante organismes oordra. |
| Metodes | |
| Dit kan op seksuele, ongeslagtelike of kunsmatige wyse plaasvind. | Transformasie, transduksie en bakteriese konjugasie is meganismes betrokke by horisontale geenoordrag. |
| Occurrence | |
| Dit is 'n algemene proses. | Dit is 'n minder algemene proses. |
| Afhanklikheid van mobiele DNA | |
| Dit hang nie van mobiele genetiese elemente af nie. | Dit is moontlik as gevolg van mobiele DNA-elemente soos transposons, plasmiede, bakteriofage. |
Opsomming – Vertikale vs Horisontale Geenoordrag
Geenoordrag kan plaasvind tussen verwante en nie-verwante individue. Daar is twee hooftipes geen-oordrag genaamd vertikaal en horisontaal. Vertikale geenoordrag vind plaas van ouer na nageslag. Tydens voortplanting of plantkruising word gene van ouers na nageslag oorgedra. Horisontale geenoordrag vind plaas tussen verskillende spesies wat nie verwant is nie. Dit is nie haalbaar as vertikale geenoordrag nie. As gevolg van mobiele DNA-elemente soos plasmiede, springgene en bakteriofage, ruil gene egter horisontaal tussen organismes uit via vervoeging, transduksie en transformasie. Horisontale geenoordrag is algemeen in bakterieë en archaea as eukariote. Dit is die verskil tussen vertikale en horisontale geenoordrag.
