genă transferul se referă la transferul artificial sau natural al materialului genetic străin la un ovul fertilizat. Mai precis, genele individuale sunt transferate de la un organism donator la un organism receptor. Se face distincție între orizontală și verticală genă transfer genă transferul poate avea loc prin transformare, conjugare sau transfecție. Metodele tehnice sunt, de exemplu, microinjecția sau metoda biolistică, numită și „pistol genetic”.
Ce este transferul de gene?
Transferul genetic se referă la transferul artificial sau natural al materialului genetic străin la un ovul fertilizat. Transferul de gene orizontal este un proces în care materialul genetic este preluat sau transmis fără căi de reproducere sexuală și indiferent de limitele speciilor. În acest proces, o genă cu o proprietate specifică este introdusă într-un genom și activată acolo. Mai precis, acest lucru înseamnă că materialul genetic nu este transferat de-a lungul unei descendențe, în timp ce transferul vertical de gene are loc prin strămoși către descendenți. În teoria evoluției, transferul orizontal de gene oferă o explicație pentru apariția microorganismelor, de exemplu, care se caracterizează prin salturi evolutive puternice. Transmisie verticală, în care patogenii sunt transmise unei alte generații prin intermediul materialului genetic al unei generații infectate, trebuie să se deosebească de aceasta ca o formă specială. În microorganisme și nevertebrate, transferul orizontal este documentat. Printre bacterii, de exemplu, genele rezistente la antibiotice răspândire. În Wolbachia bacteriipe de altă parte, un întreg genom este transferat în celulele unei muște a fructelor, chiar dacă doar unele dintre gene preluează ulterior anumite funcții. Datorită descompunerii rapide a ADN-ului tansgenic în afara unei celule, este puțin probabil ca transferul orizontal de gene să aibă loc în fauna microbiologică. În cea mai mare parte are loc în laborator. Cu toate acestea, apariția diferitelor rezistențe și patogenii singur ar putea furniza informații despre un transfer de gene natural. Un astfel de transfer de gene a fost demonstrat, de exemplu, în bacteria solului Agrobacterium tumefaciens, care are capacitatea de a transfera ADN-ul către celulele vegetale, un proces descris pentru prima dată de biologii moleculari belgieni Marc Van Montagu și Jozef Schell în 1983 și în Gram. -bacteria negativă a tijei Bartonella henselae, care este capabilă să transfere ADN în celule eucariote prin propriul său sistem de transport. Transferul vertical de gene, la rândul său, este o încrucișare care are loc între doi indivizi sau plante pe bază sexuală, prin care genele sunt transmise generațiilor următoare. Vorbim apoi despre transmiterea de-a lungul liniei verticale. De exemplu, dacă plantele transgenice și non-transgenice sunt încrucișate, cele non-transgenice preiau și constructele genelor. La fel, poate fi vorba de a transmite mai departe cromozomi care au defecte genetice. În microorganisme, moștenirea ADN-ului către descendenți se numește transmisie verticală. La rândul său, acest termen descrie și transmiterea patogenii în timpul sarcină, procesul nașterii și după naștere de către mamă la copil. Boli infecțioase poate apărea aici, de ex rubeola sau HIV.
Funcția și sarcina
In ingineriei genetice, transferul de gene orizontal este utilizat pentru a crea organisme modificate genetic. Procesul implică numeroase metode în funcție de modificarea particulară, cum ar fi dacă este vorba de un procariot sau eucariot. Primul se referă la organismele care nu au un nucleu celular. Acestea sunt de ex bacterii, mai exact eubacterii și arheobacterii. Se caracterizează printr-o mare adaptabilitate biologică și o morfologie simplă, nu au mitocondriile, un genom liber în citoplasmă, au o matrice extracelulară complexă și ADN suplimentar. În consecință, eucariotele sunt organisme care au un nucleu și se dezvoltă din celule inițiale care conțin nucleu. Acestea, la rândul lor, pot fi spori sau zigote. Un zigot este o celulă diploidă care a apărut dintr-un ou și spermă celulă. Sporii sunt microorganisme unicelulare sau multicelulare cu o rezistență ridicată la influențele mediului. La procariote se produce transformarea, transducția și conjugarea; la eucariote apare transfecția. În transducție, fragmentele de ADN sunt transferate între două bacterii prin infecția cu bacteriofagi. În conjugare, ADN-ul este transferat de la o bacterie la alta. Chiar și de la donator la beneficiar peste granițele speciilor. Bacteriile care acționează ca donatori au factorul F care face posibilă conjugarea în primul rând. Folosind o punte de plasmă, se creează o conexiune între bacterii și donatorul transferă plasmida către destinatar. Transformarea, la rândul său, este absorbția ADN-ului liber de către bacterii.
Boli și tulburări
Cercetătorii au reușit acum să demonstreze că materialul genetic uman nu a fost transferat doar de la o generație la alta prin transfer vertical de gene, ci că și oamenii l-au adoptat de la bacterii în timpul evoluției. Astfel, mai mult de o sută de gene din microorganisme au intrat în genomul uman prin transfer orizontal de gene. Rezultatul cercetării a stârnit prima dată furori în 2001, dar a fost încă considerat controversat. Pe măsură ce anii au progresat, o bază de date mai extinsă a genomului a devenit în cele din urmă disponibilă, iar oamenii de știință britanici au comparat genele din specii de muște de fructe, primate, diverse nematode și oameni cu material ereditar din microorganisme. În cazul oamenilor, rezultatul a fost de 145 de gene care au apărut în lumea microbiană și care îndeplinesc și funcții importante, cum ar fi implicarea în metabolismul grasimilor sau în diferite reacții imune. Un astfel de transfer orizontal de gene a avut loc probabil într-un moment în care diferitele specii nu se despărțiseră încă. În schimb, la nematode și la muștele fructelor, transferul de gene în această formă există și astăzi. Cu toate acestea, nu a fost încă posibil să se clarifice modul în care a avut loc contrabanda unor astfel de bacterii în genomul uman. O explicație posibilă este viruși, care ar fi putut servi ca transportatori. În general, transferul de gene poate avea atât un efect pozitiv asupra sănătate a organismelor, făcându-le imune la susceptibilitățile externe, dar se poate întâmpla și opusul prin care agenții patogeni, ca și în cazul HIV, sunt transmise unui alt organism.
