Негизги айырмасы – Вертикалдуу жана горизонталдуу ген өткөрүү
Генди которуу организмдер ортосундагы генетикалык материалды өткөрүп берүү же алмашуу процессин билдирет. Функционалдык гендерди камтыган ДНК организмдер арасында алмашып, алардын геномдук курамынын өзгөрүшүнө алып келет. Ал вертикалдык ген которуу жана горизонталдуу ген которуу деп аталган эки түрдө пайда болушу мүмкүн. Горизонталдуу гендин трансфери генетикалык материалдын байланышы жок адамдар ортосунда өткөрүлүүчү процессти билдирет. Вертикалдуу ген трансфери гендер ата-энеден урпактарына өтүүчү процессти билдирет. Бул вертикалдык жана горизонталдуу ген которуунун ортосундагы негизги айырма. Гендердин вертикалдуу трансфери организмдер арасында кеңири таралган, ал эми горизонталдуу гендердин трансфери азыраак кездешет.
Вертикалдык ген трансфери деген эмне?
Генди вертикалдуу которуу – бул генди ата-энеден урпактарына өткөрүү ыкмасы. Ал жыныстык көбөйүү же жыныссыз көбөйүү же жасалма механизмдер аркылуу пайда болушу мүмкүн. Бул жараян тектеш организмдердин ортосунда болгон жалпы механизм. Геномдор бир муундан кийинки муунга табигый түрдө тирүү организмдерде гендин вертикалдуу которулушу аркылуу өтөт. Өсүмдүктөрдү өстүрүү программаларында гендердин вертикалдуу трансфери маанилүү гендерди F1 муунга өткөрүп берүү үчүн атайын жасалат. Эки өсүмдүк генин аралаштырып, кийинки муунга өтүү үчүн жыныстык жол менен айкаштылат. Муну менен баалуу мүнөздөмөлөрдү урпактарда сактап, келечек муундарга айлантууга мүмкүндүк берет.
Бактерияларда жыныссыз көбөйүүнүн эң кеңири таралган ыкмасы – бинардык бөлүнүү. Бинардык бөлүнүү эки бирдей бактериялык клеткаларды пайда кылат. Бул бактериялардын вертикалдуу ген өткөрүү ыкмасынын бир мисалы болуп саналат. Адамдарда СПИД деп аталган оору гендин вертикалдуу которулушунан улам ата-энеден балага жугат.
01-сүрөт: Бинарлык бөлүнүү учурунда бактериялардын гендин вертикалдуу трансфери
Гендик горизонталдуу трансфер деген эмне?
Гендердин горизонталдык трансфери – генетикалык материалдын байланышы жок организмдердин ортосунда өткөрүлүүчү механизм. Ал ошондой эле каптал ген которуу деп аталат. Бул ар кандай геномдордун ортосунда, мисалы, ар кандай түрлөрдүн ортосунда пайда болот. Организмдер генди өткөрүү аркылуу ар кандай өзгөчөлүктөргө ээ болушат. Горизонталдык гендин трансфери ата-энеден тукумга өтүүчү генден айырмаланат.
Горизонталдык генди которуу организмдерде болгон ДНКнын бир нече түрлөрүнөн улам жеңил болот. Алар негизинен транспозондор (секирүүчү гендер), плазмиддер (хромосомдук эмес тегерек ДНК) жана бактериофагдар (вирустарды жугузуучу бактериялар) сыяктуу кыймылдуу генетикалык элементтер. Ал төмөнкүдөй бир нече механизмдер аркылуу ишке ашат.
Генди горизонталдуу өткөрүү механизмдери
Трансформация
Прокариоттор атайын плазмидалар түрүндө эркин ДНКны ала алышат.
Бактериялык конъюгация
Убактылуу туташкан эки клетканын ортосунда пайда болгон жыныстык көбөйүү режими. Конъюгация учурунда F плазмиддери донордон реципиентке которулат, натыйжада 02-сүрөттө көрсөтүлгөндөй эки организмдин ортосунда генетикалык материал алмашуу болот.
Которуу
Бактериофаг инфекция жуккан кезде бактерияга өзүнүн ДНКсын киргизе алат, бул экинчи инфекция учурунда эки бактериянын ортосунда гендин өтүшүнө алып келет. Бул жалпыланган жана адистештирилген трансдукция деп аталган эки процесс аркылуу ишке ашат.
Генди горизонталдуу которууну колдонуу
Гендик инженерияда горизонталдык трансфер колдонулат. Чет элдик ДНК рекомбинацияланышы мүмкүн же реципиент организмдин геномуна горизонталдуу ген которууда киргизилиши мүмкүн. Ал алуучуларга өсүү жана жашоо үчүн маанилүү болгон жаңы сапаттарга ээ болууга мүмкүндүк берет. Горизонталдык ген которуу прокариоттордун жана эукариоттордун адаптациясында жана эволюциясында өтө маанилүү. Жагымдуу сапаттар табигый тандалуу аркылуу чыпкаланып, эволюцияга салым кошот. Кээ бир организмдер адаптация жана эволюция үчүн баалуу гендерди горизонталдуу ген которуу аркылуу алышат. Мисалы, бактериялардын антибиотиктерге каршылык көрсөтүүгө ээ болушу гендин горизонталдуу өтүшүнүн натыйжасы.
Гендердин горизонталдуу трансфери өтө ар түрдүү түрлөргө караганда бири-бирине жакын таксондордун арасында эң жакшы. Ал бир микрочөйрөдө жашаган бактериялардын арасында да пайда болушу мүмкүн.
02-сүрөт: Конъюгация учурунда бактериялардын гендин горизонталдуу өтүшү
Генди вертикалдуу жана горизонталдуу өткөрүүнүн ортосунда кандай айырма бар?
Вертикалдык vs горизонталдуу ген өткөрүү |
|
| Гендердин вертикалдуу трансфери генетикалык материалды көбөйүү аркылуу ата-энеден урпактарга өткөрүү процессин билдирет. | Гендердин горизонталдуу трансфери генетикалык материалды байланышы жок организмдердин ортосунда өткөрүүчү процессти билдирет. |
| Усулдар | |
| Ал сексуалдык, сексуалдык же жасалма жол менен пайда болушу мүмкүн. | Трансформация, трансдукция жана бактериялык конъюгация гендердин горизонталдуу өтүшүнө катышкан механизмдер. |
| Учурлук | |
| Бул жалпы процесс. | Бул азыраак кездешкен процесс. |
| Мобилдик ДНКга көз карандылык | |
| Бул мобилдик генетикалык элементтерден көз каранды эмес. | Бул транспозондор, плазмидалар, бактериофагдар сыяктуу кыймылдуу ДНК элементтеринин аркасында мүмкүн. |
Кыскача маалымат – Вертикалдык жана горизонталдуу ген өткөрүү
Гендин трансфери тектеш жана тууган эмес адамдардын ортосунда болушу мүмкүн. вертикалдуу жана горизонталдуу деп аталган гендин эки негизги түрү бар. Вертикалдуу гендин берилиши ата-энеден урпактарга өтөт. Көбөйүү же өсүмдүктөрдүн айкашуусу учурунда гендер ата-энеден тукумга өтөт. Горизонталдуу гендин трансфери байланышы жок ар кандай түрлөрдүн ортосунда болот. Бул генди вертикалдуу өткөрүп берүү мүмкүн эмес. Бирок плазмиддер, секирүүчү гендер жана бактериофагдар сыяктуу кыймылдуу ДНК элементтеринен улам гендер конъюгация, трансдукция жана трансформация аркылуу организмдер арасында горизонталдуу түрдө алмашат. Гендердин горизонталдуу өтүшү эукариотторго караганда бактерияларда жана археяларда кеңири таралган. Бул генди вертикалдуу жана горизонталдуу өткөрүүнүн айырмасы.
