基因转移:功能,任务,作用和疾病

基因 转移是指将外来遗传物质人工或自然转移到受精卵中。 更准确地说,单个基因从供体生物转移到受体生物。 区分水平和垂直 基因 转让。 基因 转移可以通过转化,缀合或转染进行。 技术方法是例如显微注射或生物弹射法,也称为“基因枪”。

什么是基因转移?

基因转移是指将外来遗传物质人工或自然转移至受精卵。 水平基因转移是一个过程,其中遗传物质被吸收或传递而没有有性生殖途径,而与物种边界无关。 在此过程中,将具有特定特性的基因导入基因组并在那里激活。 更准确地说,这意味着遗传物质不会沿着谱系转移,而垂直的基因转移则是通过祖先传给后代。 在进化论中,水平基因转移为微生物的出现提供了解释,例如,微生物的特征是强劲的进化飞跃。 垂直传输,其中 病原体 通过受感染世代的遗传物质传给另一世代,必须以特殊形式区别于此。 在微生物和无脊椎动物中,有水平转移的记录。 之中 例如,对 抗生素 传播。 在沃尔巴克 另一方面,整个基因组被转移到了果蝇的细胞中,即使后来只有一些基因接管了某些功能。 由于细胞内的致密DNA迅速分解,因此微生物菌群中不太可能发生水平基因转移。 通常在实验室中进行。 但是,各种阻力的出现和 病原体 单独提供有关自然发生的基因转移的信息。 这种基因转移已在土壤杆菌土壤杆菌中证明,该土壤杆菌能够将DNA转移到植物细胞中,这一过程最初由比利时分子生物学家Marc Van Montagu和Jozef Schell于1983年描述,并在Gram中进行了描述。 -杆状阴性细菌汉通氏杆菌,它能够通过其自身的转运系统将DNA转移到真核细胞中。 反过来,垂直基因转移是在两个个体或植物之间发生性关系的一种杂交,由此基因被传给下一代。 然后,我们谈论的是沿垂直谱系的传播。 例如,如果转基因植物和非转基因植物杂交,那么非转基因植物也将拾取基因的构建体。 同样,这可能是传递给 染色体 有基因缺陷。 在微生物中,DNA向后代的遗传称为垂直传播。 该术语进而描述了 病原体 ,我们将参加 怀孕,分娩过程和分娩后由母亲给孩子。 传染性疾病 可能在这里发生,例如 风疹 或艾滋病毒。

功能与任务

In 基因工程,水平基因转移用于创建转基因生物。 该方法涉及取决于特定修饰的多种方法,例如它是原核生物还是真核生物。 前者是指没有细胞核的生物。 这些是例如 ,更确切地说是真细菌和古细菌。 它们的特点是具有很高的生物适应性和简单的形态,没有 线粒体,没有细胞质的基因组,具有复杂的细胞外基质和额外的DNA。 因此,真核生物是具有核并从含核的初始细胞发育而来的生物。 这些反过来可能是孢子或受精卵。 合子是从卵和卵中产生的二倍体细胞。 精子 细胞。 孢子是对环境影响具有高抵抗力的单细胞或多细胞微生物。 在原核生物中,发生转化,转导和结合。 在真核生物中,发生转染。 转导过程中,DNA片段通过噬菌体感染在两种细菌之间转移;结合后,DNA从一种细菌转移到另一种细菌。 甚至跨越物种边界,从捐赠者到接受者作为供体的细菌首先具有F因子,使结合成为可能。 使用血浆桥,在细菌之间建立了连接,供体将质粒转移至受体。 反过来,转化是细菌对游离DNA的摄取。

疾病与失调

现在,研究人员已经能够证明,人类遗传物质不仅通过垂直基因转移从一代遗传到了下一代,而且人类在进化过程中也从细菌中吸收了遗传物质。 因此,来自微生物的一百多个基因通过水平基因转移进入了人类基因组。 研究的结果首先在2001年引起轰动,但仍被认为是有争议的。 随着岁月的流逝,更广泛的基因组数据库终于可用,英国科学家将果蝇,灵长类,各种线虫和人类的基因与微生物的遗传物质进行了比较。 以人类为例,结果是有145个基因起源于微生物世界,并且还具有重要的功能,例如参与 脂肪代谢 或各种免疫反应。 这种水平的基因转移可能发生在不同物种尚未分裂的时候。 相反,在线虫和果蝇中,这种形式的基因转移今天仍然存在。 但是,尚不可能阐明这种细菌是如何偷运到人类基因组中的。 一种可能的解释是 病毒,它本可以充当转运车。 一般而言,基因转移可以对 健康 通过使生物体对外部敏感性免疫,从而实现对生物体的保护,但是相反的情况也可能发生,即病原体(如HIV)会传染给另一生物体。