ژن انتقال به انتقال مصنوعی یا طبیعی مواد ژنتیکی خارجی به تخمک بارور اشاره دارد. به طور دقیق تر ، ژن های منفرد از ارگانیسم اهدا کننده به ارگانیسم گیرنده منتقل می شوند. بین افقی و عمودی تمایز قایل می شود ژن منتقل کردن. ژن انتقال می تواند با تبدیل ، مزدوج یا ترانسفکشن انجام شود. روش های فنی به عنوان مثال ، تزریق خرد یا روش بیولوژیک است که "ژن تفنگ" نیز نامیده می شود.
انتقال ژن چیست؟
انتقال ژن به انتقال مصنوعی یا طبیعی مواد ژنتیکی خارجی به تخمک بارور اشاره دارد. انتقال افقی ژن فرآیندی است که در آن ماده ژنتیکی بدون مسیرهای تولید مثل جنسی و صرف نظر از مرزهای گونه ، گرفته یا منتقل می شود. در این فرآیند ، یک ژن با خاصیت خاص وارد ژنوم می شود و در آنجا فعال می شود. به عبارت دقیق تر ، این بدان معنی است که مواد ژنتیکی در طول یک نسب منتقل نمی شوند ، در حالی که انتقال ژن عمودی از طریق اجداد به فرزندان رخ می دهد. در نظریه تکاملی ، انتقال افقی ژن توضیحی در مورد ظهور میکروارگانیسم ها ارائه می دهد ، به عنوان مثال ، که با جهش های تکاملی قوی مشخص می شود. انتقال عمودی ، که در آن پاتوژن ها از طریق مواد ژنتیکی یک نسل آلوده به نسل دیگر منتقل می شود ، باید از این به عنوان یک فرم خاص متمایز شود. در میکروارگانیسم ها و بی مهرگان ، انتقال افقی ثبت شده است. در میان باکتریبه عنوان مثال ، ژن هایی که در برابر آنها مقاوم هستند آنتی بیوتیک ها انتشار دادن. در وولباخیا باکتریاز طرف دیگر ، یک ژنوم کامل به سلولهای مگس میوه منتقل می شود ، حتی اگر بعداً برخی از ژن ها عملکردهای خاصی را بر عهده بگیرند. با توجه به تجزیه سریع DNA تانزژنیک در خارج از سلول ، انتقال افقی ژن بعید است در جانوران میکروبیولوژیکی اتفاق بیفتد. بیشتر در آزمایشگاه انجام می شود. با این حال ، ظهور مقاومت های مختلف و پاتوژن ها به تنهایی می تواند اطلاعات مربوط به انتقال ژن را که به طور طبیعی اتفاق می افتد ، فراهم کند. چنین انتقال ژنی ، به عنوان مثال ، در باکتری خاک Agrobacterium tumefaciens ، که توانایی انتقال DNA به سلولهای گیاهی را دارد ، نشان داده شده است ، این فرآیند اولین بار توسط زیست شناسان مولکولی بلژیکی مارک ون مونتاگو و جوزف شل در سال 1983 توصیف شد و در گرم باکتری میله منفی Bartonella henselae ، که قادر است DNA را از طریق سیستم حمل و نقل خود به سلولهای یوکاریوتی منتقل کند. انتقال ژن عمودی ، به نوبه خود ، تلاقی است که بین دو فرد یا گیاه به صورت جنسی انجام می شود و به وسیله آن ژن ها به نسل های بعدی منتقل می شوند. سپس ما در مورد انتقال در امتداد اصل و نسب عمودی صحبت می کنیم. به عنوان مثال ، اگر از گیاهان تراریخته و غیر تراریخته عبور داده شود ، گیاهان غیر تراریخته نیز ساختار ژن ها را می گیرند. به همین ترتیب ، ممکن است مسئله انتقال به باشد کروموزوم که نقص ژن دارند. در میکروارگانیسم ها ، وراثت DNA به فرزندان انتقال عمودی نامیده می شود. این اصطلاح ، به نوبه خود ، توصیف انتقال پاتوژن ها در طی بارداری، روند تولد و پس از تولد توسط مادر به کودک. بیماری های عفونی می تواند در اینجا رخ دهد ، به عنوان مثال سرخچه یا HIV.
کارکرد و وظیفه
In مهندسی ژنتیک، انتقال ژن افقی برای ایجاد ارگانیسم های اصلاح شده ژنتیکی استفاده می شود. این فرآیند بسته به اصلاح خاص ، شامل روشهای بی شماری است ، مانند پروکاریوت یا یوکاریوت بودن آن. اولی به موجوداتی گفته می شود که هسته سلول ندارند. اینها به عنوان مثال باکتری، دقیق تر از آن ، اوباکتری ها و آرشیباکتری ها. آنها با یک سازگاری بیولوژیکی بالا و یک مورفولوژی ساده مشخص می شوند ، هیچ میتوکندری، یک ژنوم آزاد در سیتوپلاسم ، دارای یک ماتریس خارج سلول پیچیده و DNA اضافی است. بر این اساس ، یوکاریوت ها موجوداتی هستند که هسته دارند و از سلول های اولیه حاوی هسته رشد می کنند. این ، به نوبه خود ، ممکن است هاگ یا زیگوت باشد. زیگوت سلول دیپلوئیدی است که از تخمک بوجود آمده و نطفه سلول. اسپورها میکروارگانیسم های تک سلولی یا چند سلولی با مقاومت بالا در برابر تأثیرات محیطی هستند. در پروکاریوتها ، دگرگونی ، انتقال و ترکیب ایجاد می شود. در یوکاریوت ها ، ترانسفکشن رخ می دهد. در انتقال ، قطعات DNA توسط عفونت با باکتریوفاژها بین دو باکتری منتقل می شود. در ترکیب ، DNA از یک باکتری به باکتری دیگر منتقل می شود. حتی از اهدا کننده تا گیرنده در آن سوی مرزهای گونه ای. باکتریهایی که به عنوان اهدا کننده عمل می کنند ، فاکتور F را دارند که در وهله اول ایجاد مزدوج می شود. با استفاده از پل پلاسما ، ارتباطی بین باکتری ایجاد می شود و اهدا کننده پلاسمید را به گیرنده منتقل می کند. تحول ، به نوبه خود ، جذب DNA آزاد توسط باکتری ها است.
بیماری ها و اختلالات
محققان اکنون توانسته اند اثبات كنند كه مواد ژنتیكی انسان نه تنها از طریق انتقال ژن عمودی از نسلی به نسل دیگر منتقل شده است ، بلكه انسان نیز در طی تكامل این ماده را از باكتری ها گرفته است. بنابراین ، بیش از صد ژن از میکروارگانیسم ها از طریق انتقال ژن افقی وارد ژنوم انسان می شوند. نتیجه تحقیقات برای اولین بار در سال 2001 سر و صدا ایجاد کرد ، اما همچنان بحث برانگیز تلقی شد. با گذشت سالها ، سرانجام پایگاه داده گسترده تری برای ژنوم در دسترس قرار گرفت و دانشمندان انگلیسی ژنهای گونه های مگس میوه ای ، پستانداران ، نماتدهای مختلف و انسان را با مواد ارثی میکروارگانیسم ها مقایسه کردند. در مورد انسان ، نتیجه 145 ژن بود که از دنیای میکروب ها نشات گرفته اند و همچنین عملکردهای مهمی مانند درگیر شدن در متابولیسم چربی یا در واکنشهای ایمنی مختلف چنین انتقال افقی ژن احتمالاً در زمانی رخ داده است که گونه های مختلف هنوز از هم جدا نشده اند. در مقابل ، در نماتدها و مگس های میوه ، انتقال ژن به این شکل امروزه نیز وجود دارد. با این حال ، هنوز روشن نشده است که چگونه قاچاق این نوع باکتری ها به ژنوم انسان صورت گرفته است. یک توضیح ممکن این است ویروس ها، که می توانست به عنوان حمل و نقل خدمت کند. به طور کلی ، انتقال ژن می تواند هر دو تأثیر مثبتی بر روی داشته باشد سلامت ارگانیسم ها با ایمن سازی آنها در برابر حساسیت های خارجی ، اما برعکس آن نیز می تواند اتفاق بیفتد که در نتیجه عوامل بیماری زا ، مانند مورد HIV ، به ارگانیسم دیگری منتقل شوند.
