Hvordan overføres gener fra en organisme til en anden?

1. Horisontal genoverførsel (HGT)

* Transformation: Dette involverer optagelse af nøgen DNA fra miljøet af en modtagercelle. DNA'et kan frigøres fra en død celle eller fra en kilde som en laboratoriekultur. Denne proces er almindelig i bakterier.

* transduktion: Dette involverer overførsel af genetisk materiale gennem en virus (bakteriofag), der inficerer bakterier. Virussen kan bære bakterielt DNA fra en celle til et andet under infektion.

* konjugering: Dette er en direkte overførsel af genetisk materiale fra en bakterie til en anden via en fysisk forbindelse (Pilus). Denne proces kan involvere plasmider (små cirkulære DNA -molekyler) eller endda kromosomalt DNA.

2. Lodret genoverførsel (VGT)

* Seksuel reproduktion: Dette er den mest almindelige form for genoverførsel i multicellulære organismer. Det involverer kombinationen af genetisk materiale fra to forældre, hvilket resulterer i afkom med en unik kombination af gener. Dette inkluderer processer som meiose og befrugtning.

* aseksuel reproduktion: Dette involverer produktion af afkom fra en enkelt forælder uden udveksling af genetisk materiale. Afkom er genetisk identiske med forælderen bortset fra eventuelle mutationer. Eksempler inkluderer spirende, fission og parthenogenese.

3. Kunstig genoverførsel

* genetisk teknik: Dette involverer den bevidste manipulation af en organisms genetiske sammensætning ved hjælp af laboratorieteknikker. Det tillader introduktion af gener fra forskellige organismer og ændrer modtagerens træk. Dette bruges ofte i landbrug, medicin og bioteknologi.

Eksempler:

* bakterier Erhvervelse af antibiotikaresistens: Dette kan forekomme gennem vandret genoverførsel (transformation eller transduktion).

* Human genterapi: Dette involverer anvendelse af genetiske ingeniørteknikker til at introducere funktionelle gener i patienter med genetiske lidelser.

* Landbrugsbioteknologi: Forskere bruger genetisk teknik til at introducere gener til skadedyrsbestemmelse, herbicidtolerance eller forbedret ernæringsindhold i afgrøder.

Det er vigtigt at bemærke, at mekanismerne for genoverførsel varierer markant afhængigt af de involverede organismer. For eksempel er horisontal genoverførsel mere almindelig i prokaryoter (bakterier og archaea), mens lodret genoverførsel er mere almindelig i eukaryoter (planter, dyr, svampe).