垂直遺伝子導入と水平遺伝子導入の違いは何ですか

主な違い 垂直遺伝子伝達と水平遺伝子伝達の違いは、垂直遺伝子伝達は親生物からの DNA の継承であるのに対し、水平遺伝子伝達は無関係な生物からの DNA の獲得です。 .さらに、垂直遺伝子伝達は生殖を介して発生し、水平遺伝子伝達は形質転換、形質導入、または細菌接合のいずれかを介して発生します。

垂直および水平遺伝子伝達は、生物間で機能遺伝子を交換する遺伝子伝達の 2 つのメカニズムです。これは遺伝子治療の開発の基礎です。

対象となる主な分野

1.垂直遺伝子導入とは
– 定義、メカニズム、重要性
2.水平遺伝子導入とは
– 定義、メカニズム、重要性
3.垂直遺伝子導入と水平遺伝子導入の類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4.垂直遺伝子導入と水平遺伝子導入の違いは何ですか
– 主な相違点の比較

主な用語

細菌接合、水平遺伝子導入、生殖、形質導入、形質転換、垂直遺伝子導入

垂直遺伝子導入とは

遺伝子の垂直伝達とは、親生物から子孫への生殖による遺伝物質の伝達です。それには、有性生殖と無性生殖の両方のタイプの生殖方法が含まれます。有性生殖の間、減数分裂は、親細胞の半分の数の染色体を持つ配偶子の産生に関与しています。その後、受精による配偶子の融合により、親細胞の正確な数の染色体が復元されます。

たとえば、雄配偶子と雌配偶子の 2 種類の配偶子があります。男性の配偶子は父方の起源を持ち、女性の配偶子は母方の起源を持ちます。したがって、有性生殖には、2 つの異なる親生物に属する遺伝物質の結合が含まれます。したがって、遺伝的変異が増加します。

図 1:垂直および水平遺伝子導入

しかし、無性生殖の場合、有糸分裂は親細胞からの新しい細胞の産生を担っています。ここで、娘細胞は親細胞と同じ数の染色体を持っています。有性生殖とは対照的に、子孫は親と同じ形質を示すため、無性生殖は遺伝的多様性を増加させません。

水平遺伝子導入とは

水平遺伝子伝達は、遺伝情報の移動です。これは、細菌間で抗生物質耐性が広がる主なメカニズムです。遺伝子の水平伝達に関与する 3 つのメカニズムは、形質転換、形質導入、および細菌接合です。形質転換では、細菌は周囲の環境から外来 DNA を取り込むことができます。

図 2:水平遺伝子導入メカニズム

形質導入では、バクテリオファージまたは細菌ウイルスを使用して遺伝情報の伝達が行われます。一方、細菌接合では、細菌は線毛を介して別の細菌に遺伝子を直接伝達します。さらに、転移因子を含む移動可能な DNA 要素は、遺伝子をピックアップし、染色体またはプラスミドに挿入することができます。

垂直遺伝子導入と水平遺伝子導入の類似点

• 垂直および水平遺伝子伝達は、生物間の 2 種類の遺伝子伝達メカニズムです。
• それらは、レシピエントに明確な特徴をもたらす機能遺伝子の伝達に関与しています。
• また、どちらのメカニズムも遺伝的変異を増加させる可能性があります。

垂直遺伝子導入と水平遺伝子導入の違い

定義

遺伝子の垂直伝達とは、親生物から子孫への遺伝物質の伝達を指します。遺伝子の水平伝達とは、形質転換、形質導入、または細菌接合による生物による遺伝情報の取得を指します。たとえば、親ではなく、通常は異なる種のメンバーである生物から、ウイルスの媒介を介して遺伝情報を取得します。したがって、これが垂直遺伝子導入と水平遺伝子導入の主な違いです。

関連性

遺伝子の垂直伝達と水平伝達の重要な違いは、遺伝子の垂直伝達は親から子孫に発生するのに対し、遺伝子の水平伝達は血縁関係のない生物間で発生することです。

子孫

さらに、垂直遺伝子伝達は子孫を生み出しますが、水平遺伝子伝達は子孫を生み出さず、2 つの成体生物間で発生します。したがって、これは垂直遺伝子伝達と水平遺伝子伝達のもう 1 つの違いです。

自然のメカニズム

遺伝子の垂直伝達と水平伝達のもう 1 つの違いは、遺伝子の垂直伝達は無性生殖または有性生殖によって発生するのに対し、遺伝子水平伝達は形質転換、形質導入、または細菌接合のいずれかによって発生することです。

転送された遺伝物質の量

さらに、垂直遺伝子導入はゲノム全体を移行しますが、水平遺伝子導入はより少ない遺伝子しか移行しません.

重要性

遺伝子の垂直伝達と水平伝達のさらなる違いは、遺伝子の垂直伝達は子への親の形質の継承に関与するのに対し、遺伝子の水平伝達は成体生物に新しい形質を導入することです。 .

結論

遺伝子の垂直伝達とは、生殖過程で親の遺伝物質が子孫に受け継がれることです。ゲノム全体である大量のDNAが、遺伝子の垂直伝達の際に娘生物に伝達されます。一方、水平遺伝子伝達は、成体生物から別の成体生物へのいくつかの遺伝子の伝達です。ここでは、これらの成体生物は関連していません。これにより、受信者に新しい特性が導入されます。したがって、垂直遺伝子伝達と水平遺伝子伝達の主な違いは、関与する生物の種類、プロセス、および伝達される DNA の量です。

参照:

1. Burmeister, A. R.、「Horizo​​ntal Gene Transfer」 進化、医学、公衆衛生 巻。 2015,1 193-4. 2015 年 7 月 29 日、doi:10.1093/emph/eov018。ここで利用可能

画像提供:

1. 「水平および垂直遺伝子導入」Gregorius Pilosus 著 – Commons Wikimedia 経由の自作 (CC BY-SA 3.0)
2. 「細菌の水平遺伝子導入」2013 年までに MMG320B – Commons Wikimedia による自作 (CC BY-SA 3.0)