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 菌例如,对 抗生素 传播。 在沃尔巴克 菌另一方面,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 菌,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。