Asosiy farq – Vertikal va gorizontal gen uzatish
Gen uzatish organizmlar oʻrtasida genetik materialni oʻtkazish yoki almashish jarayonini anglatadi. Funktsional genlarni o'z ichiga olgan DNK organizmlar o'rtasida almashinadi, bu ularning genomik tarkibining o'zgarishiga olib keladi. Bu vertikal gen ko'chishi va gorizontal gen ko'chishi deb nomlangan ikki turda paydo bo'lishi mumkin. Gorizontal gen almashinuvi genetik materialning bir-biriga bog'liq bo'lmagan shaxslar o'rtasida o'tkazilishi jarayonini anglatadi. Vertikal gen transferi genlarning ota-onadan avlodlariga o'tishi jarayonini anglatadi. Bu vertikal va gorizontal gen transferi o'rtasidagi asosiy farq. Vertikal gen ko‘chishi organizmlar orasida keng tarqalgan, gorizontal esa kamroq tarqalgan.
Vertikal gen transferi nima?
Vertikal gen transferi - bu genlarni ota-onadan avlodga o'tkazish usuli. Bu jinsiy ko'payish yoki aseksual ko'payish yoki sun'iy mexanizmlar orqali sodir bo'lishi mumkin. Bu jarayon qarindosh organizmlar o'rtasida sodir bo'ladigan umumiy mexanizmdir. Genomlar bir avloddan keyingi avlodga o'tadi, tirik organizmlarda genlarning vertikal ko'chirilishi tabiiy ravishda sodir bo'ladi. O'simliklarni ko'paytirish dasturlarida vertikal genlarni uzatish muhim genlarni F1 avlodiga o'tkazish uchun ataylab amalga oshiriladi. Ikki o'simlik genlarini aralashtirish va keyingi avlodga o'tish uchun jinsiy yo'l bilan kesishadi. Shunday qilib, qimmatbaho xususiyatlar avlodlarda saqlanib, kelajak avlodlarda aylanishi mumkin.
Bakteriyalarda jinssiz koʻpayishning eng keng tarqalgan usuli ikkilik boʻlinishdir. Ikkilik bo'linish natijasida ikkita bir xil bakterial hujayralar paydo bo'ladi. Bu bakteriyalarning vertikal gen o'tkazish usuliga misoldir. Odamlarda OITS deb ataladigan kasallik genlarning vertikal o'tkazilishi tufayli onadan chaqaloqqa o'tadi.
01-rasm: Ikkilik boʻlinish paytida bakteriyalarning vertikal gen oʻtkazilishi
Gorizontal gen transferi nima?
Gorizontal gen almashinuvi - bu genetik materialning bir-biriga bog'liq bo'lmagan organizmlar o'rtasida o'tkazilishi mexanizmi. U lateral gen transferi sifatida ham tanilgan. Bu turli xil genomlar, masalan, turli turlar o'rtasida sodir bo'ladi. Organizmlar genlarni ko'chirish orqali turli xil xususiyatlarga ega bo'ladi. Gorizontal gen transferi ota-onadan avlodga o'tadigan gendan farq qiladi.
Gorizontal gen koʻchishi organizmlar ega boʻlgan bir necha turdagi DNKlar tufayli oson amalga oshiriladi. Ular asosan transpozonlar (sakrash genlari), plazmidlar (xromosoma bo'lmagan doiraviy DNK) va bakteriofaglar (viruslarni yuqtiruvchi bakteriyalar) kabi mobil genetik elementlardir. Bu quyidagi mexanizmlar orqali sodir bo'ladi.
Gorizontal gen uzatish mexanizmlari
Transformatsiya
Prokariotlar plazmidlar shaklida erkin DNKni oʻzlashtira oladi.
Bakteriya konjugasiyasi
Vaqtinchalik bogʻlangan ikkita hujayra oʻrtasida sodir boʻladigan jinsiy koʻpayish usuli. Konjugatsiya paytida F plazmidlari donordan retsipientga o'tadi, natijada 02-rasmda ko'rsatilganidek, genetik material ikki organizm o'rtasida o'tkaziladi. Bu asosiy mexanizm genlarning gorizontal uzatilishini o'z ichiga oladi.
Transduksiya
Bakteriofag infektsiyalanganida bakteriyaga o'z DNKsini yuborishga qodir, bu ikkinchi infektsiya paytida ikkita bakteriya o'rtasida gen o'tkazilishiga olib keladi. Bu umumiy va maxsus transduktsiya deb nomlangan ikkita jarayon orqali sodir bo'ladi.
Gorizontal gen transferidan foydalanish
Gen injeneriyasida gorizontal gen transferidan foydalaniladi. Xorijiy DNK rekombinatsiya qilinishi yoki gorizontal genlarni uzatishda retsipient organizmning genomiga kiritilishi mumkin. Bu qabul qiluvchilarga o'sish va omon qolish uchun muhim bo'lgan yangi xususiyatlarni olish imkonini beradi. Gorizontal gen almashinuvi prokaryotlar va eukaryotlarning moslashuvi va evolyutsiyasida juda muhimdir. Qulay belgilar tabiiy tanlanish orqali filtrlanadi va evolyutsiyaga hissa qo'shadi. Ba'zi organizmlar gorizontal genlarni uzatish orqali moslashish va evolyutsiya uchun qimmatli genlarni oladi. Masalan, bakteriyalar tomonidan antibiotiklarga chidamlilikni olish genning gorizontal uzatilishi natijasidir.
Gorizontal gen transferi juda xilma-xil turlarga qaraganda bir-biriga yaqin boʻlgan taksonlar orasida afzalroq. Xuddi shu mikromuhitda yashovchi bakteriyalar orasida ham paydo bo'lishi mumkin.
02-rasm: Konjugatsiya paytida bakteriyalarning gorizontal gen oʻtkazilishi
Vertikal va gorizontal gen uzatish oʻrtasidagi farq nima?
Vertikal va gorizontal gen uzatish |
|
| Vertikal gen transferi genetik materialni ota-onadan naslga koʻpayish orqali oʻtkazish jarayonini nazarda tutadi. | Gorizontal gen oʻtkazmasi bir-biriga bogʻliq boʻlmagan organizmlar oʻrtasida genetik materialni oʻtkazish jarayonini nazarda tutadi. |
| Usullar | |
| Bu jinsiy, aseksual yoki sun'iy yo'l bilan sodir bo'lishi mumkin. | Transformatsiya, transduksiya va bakterial konjugatsiya genlarning gorizontal uzatilishida ishtirok etadigan mexanizmlardir. |
| Voqea | |
| Bu umumiy jarayon. | Bu kamroq tarqalgan jarayon. |
| Mobil DNKga bog'liqlik | |
| Bu mobil genetik elementlarga bog'liq emas. | Bu transpozonlar, plazmidlar, bakteriofaglar kabi mobil DNK elementlari tufayli mumkin. |
Xulosa – Vertikal va gorizontal gen uzatish
Gen almashinuvi qarindosh va qarindosh bo'lmagan shaxslar o'rtasida sodir bo'lishi mumkin. Vertikal va gorizontal deb nomlangan genlarni uzatishning ikkita asosiy turi mavjud. Vertikal genlarning uzatilishi ota-onadan avlodga sodir bo'ladi. Ko'payish yoki o'simliklarning kesishishi paytida genlar ota-onadan naslga o'tadi. Gorizontal gen almashinuvi bog'liq bo'lmagan turli turlar o'rtasida sodir bo'ladi. Vertikal gen o'tkazish sifatida amalga oshirib bo'lmaydi. Biroq, plazmidlar, sakrash genlari va bakteriofaglar kabi mobil DNK elementlari tufayli genlar organizmlar o'rtasida konjugatsiya, transduksiya va transformatsiya orqali gorizontal ravishda almashadilar. Gorizontal gen almashinuvi eukariotlarga qaraganda bakteriyalar va arxeylarda keng tarqalgan. Bu vertikal va gorizontal gen transferi o'rtasidagi farq.
