Diferència clau: transferència de gens vertical i horitzontal
La transferència de gens fa referència al procés de transferència o intercanvi de material genètic entre organismes. L'ADN que porta gens funcionals s'intercanvia entre organismes provocant el canvi en la seva composició genòmica. Pot ocórrer en dos tipus anomenats transferència gènica vertical i transferència gènica horitzontal. La transferència de gens horitzontal es refereix al procés en què el material genètic es transfereix entre individus no relacionats. La transferència de gens vertical es refereix al procés en què els gens es transfereixen dels pares als seus descendents. Aquesta és la diferència clau entre la transferència de gens vertical i horitzontal. La transferència de gens vertical és habitual entre els organismes, mentre que la transferència de gens horitzontal és menys freqüent.
Què és la transferència gènica vertical?
La transferència de gens vertical és un mètode de transferència de gens dels pares als seus descendents. Pot ocórrer tant per reproducció sexual com per reproducció asexual o per mecanismes artificials. Aquest procés és un mecanisme comú que passa entre organismes relacionats. Els genomes es transmeten d'una generació a la següent generació es produeix mitjançant la transferència vertical de gens en organismes vius de manera natural. En els programes de millora vegetal, la transferència vertical de gens es fa expressament per transferir gens importants a la generació F1. Dues plantes es creuen sexualment per barrejar els seus gens i passar a la següent generació. D'aquesta manera, les característiques valuoses es poden emmagatzemar en la descendència permetent la circulació en les generacions futures.
En els bacteris, el mètode de reproducció asexual més comú és la fissió binària. La fissió binària dóna lloc a dues cèl·lules bacterianes idèntiques. És un exemple de mètode de transferència gènica vertical de bacteris. En humans, la mal altia anomenada sida es transmet de pares mares a nadons a causa de la transferència vertical de gens.
Figura 01: transferència gènica vertical de bacteris durant la fissió binària
Què és la transferència gènica horitzontal?
La transferència de gens horitzontal és un mecanisme en què el material genètic es transfereix entre organismes no relacionats. També es coneix com a transferència lateral de gens. Es produeix entre diferents genomes com entre diferents espècies. Els organismes adquireixen diferents característiques mitjançant la transferència de gens. La transferència de gens horitzontal és diferent de la transferència de gens de pares a descendència.
La transferència de gens horitzontal es facilita gràcies a diversos tipus d'ADN que posseeixen els organismes. Són principalment elements genètics mòbils com transposons (gens s altadors), plasmidis (ADN circular no cromosòmic) i bacteriòfags (bacteris que infecten virus). Es produeix mitjançant diversos mecanismes de la següent manera.
Mecanismes de transferència de gens horitzontals
Transformació
Els procariotes són capaços de captar ADN lliure en forma de plasmidis especialment.
Conjugació bacteriana
Mode de reproducció sexual que es produeix entre dues cèl·lules connectades temporalment. Durant la conjugació, els plasmidis F es transfereixen del donant al receptor, donant lloc a la transferència de material genètic entre dos organismes, tal com es mostra a la figura 02. Aquest és el mecanisme principal que implica la transferència de gens horitzontal.
Transducció
El bacteriòfag és capaç d'injectar el seu ADN en un bacteri quan s'infecta, la qual cosa provoca la transferència de gens entre dos bacteris durant la segona infecció. Això es produeix mitjançant dos processos anomenats transducció generalitzada i especialitzada.
Usos de la transferència gènica horitzontal
La transferència de gens horitzontal s'utilitza en enginyeria genètica. L'ADN estranger es pot recombinar o inserir al genoma de l'organisme receptor en la transferència de gens horitzontal. Permet als receptors adquirir trets nous importants per al creixement i la supervivència. La transferència de gens horitzontal és extremadament important en l'adaptació i l'evolució tant dels procariotes com dels eucariotes. Els trets favorables es filtren a través de la selecció natural i contribueixen a l'evolució. Alguns organismes adquireixen gens que són valuosos per a l'adaptació i l'evolució mitjançant la transferència horitzontal de gens. Per exemple, l'adquisició de la resistivitat dels antibiòtics per part dels bacteris és el resultat de la transferència horitzontal de gens.
La transferència de gens horitzontal és més afavorida entre els tàxons estretament relacionats que les espècies molt diferents. També pot ocórrer entre bacteris que habiten al mateix microentorn.
Figura 02: transferència gènica horitzontal de bacteris durant la conjugació
Quina diferència hi ha entre la transferència de gens vertical i horitzontal?
Transferència gènica vertical versus horitzontal |
|
| La transferència de gens vertical fa referència al procés que transfereix material genètic dels pares a la descendència mitjançant la reproducció. | La transferència de gens horitzontal fa referència al procés que transfereix material genètic entre organismes no relacionats. |
| Mètodes | |
| Pot ocórrer per mitjans sexuals, asexuals o artificials. | La transformació, la transducció i la conjugació bacteriana són mecanismes implicats en la transferència horitzontal de gens. |
| Ocurrència | |
| És un procés comú. | És un procés menys comú. |
| Dependència de l'ADN mòbil | |
| No depèn dels elements genètics mòbils. | És possible a causa dels elements mòbils d'ADN com ara transposons, plasmidis, bacteriòfags. |
Resum: transferència gènica vertical versus horitzontal
La transferència de gens es pot produir entre persones relacionades i no relacionades. Hi ha dos tipus principals de transferència de gens anomenats vertical i horitzontal. La transmissió gènica vertical es produeix de pares a descendència. Durant la reproducció o encreuament de plantes, els gens es transfereixen de pares a descendència. La transferència de gens horitzontal es produeix entre diferents espècies que no estan relacionades. No és factible com a transferència vertical de gens. Tanmateix, a causa dels elements mòbils d'ADN com els plasmidis, els gens s altadors i els bacteriòfags, els gens intercanvien entre organismes horitzontalment mitjançant la conjugació, la transducció i la transformació. La transferència de gens horitzontal és més freqüent en bacteris i arquees que en eucariotes. Aquesta és la diferència entre la transferència de gens vertical i horitzontal.
