Transfer gen horizontal (transfer gen horizontal, HGT), juga dikenal sebagai transfer gen lateral (transfer gen lateral, LGT), merujuk pada perbedaan antara organisme individu, atau antara sel-sel individu dalam sel melakukan pertukaran materi genetik. Perbedaan antara organisme individu dari jenis yang sama, tetapi mungkin berisi individu yang berbeda dari informasi genetik juga bisa jauh atau bahkan tidak berhubungan organisme individual. Dalam organel sel tunggal terutama mengacu pada kloroplas, mitokondria dan inti. Transfer gen horizontal relatif terhadap transfer gen vertikal (orangtua dilewatkan ke keturunan) dan membuatnya melanggar batas-batas kekerabatan, sehingga aliran gen dapat menjadi lebih rumit.
Transfer gen lateral
Pada tahun 1959, serangkaian artikel melaporkan E. coli (Escherichia coli) frekuensi tinggi transduksi (Hfr) strain informasi genetik dapat dikirimkan ke Salmonella typhimurium tertentu (Salmonella typhimurium) strain mutan. Pada tahun yang sama, Tomochiro Akiba dan Kunitaro patogen resisten Ochiai ditemukan di plasmid, dan penemuan ini dipimpin langsung kepada plasmid resistensi tercatat dapat ditransfer antara strain yang berbeda penemuan fenomena, yang sebenarnya pada deklarasi keberadaan strain tipe liar transfer gen horizontal. Namun, tingkat transfer gen sebagai sebuah konsep, tidak disertai dengan awal penemuan fenomena muncul. Sampai tahun 1990-an, karena alasan-alasan berikut, orang secara bertahap akan menggunakan konsep transfer gen horizontal untuk menjelaskan fenomena yang dihadapi dalam transfer gen horizontal dan pembentukan hot spot. Organisme rekayasa genetika, terutama rekayasa genetika mikro-organisme (gen organisme rekayasa, GEOs, atau gen mikroorganisme rekayasa, GEMS) aplikasi, dan dilepaskan ke lingkungan setelah masalah keamanan. Sejumlah besar patogen resisten terhadap banyak obat, terutama antibiotik tidak menghambat atau membunuh patogen sensitif dengan aslinya, yang hanya memiliki mutasi diinterpretasi, gen resistensi obat dapat dikaitkan dengan tingkat metastasis. Transfer gen telah ditemukan terjadi tidak hanya antara bakteri, tetapi juga terjadi pada bakteri dan organisme yang lebih tinggi atau bahkan antara antara organisme yang lebih tinggi. Salah satu oleh plasmid atau virus-dimediasi horisontal mentransfer gen plasmid dan virus yang dilakukan di berbagai organisme materi genetik melewati media penting. Bakteri dari F Media konjugasi plasmid dan virus (fag) sebagai media adalah transduksi transfer gen horizontal yang paling umum, dan ini bukan satu-satunya tempat dalam transfer antara bakteri, tetapi juga terjadi pada bakteri dan organisme yang lebih tinggi , misalnya antara mikroorganisme tanah hadir dalam Agrobacterium tumefaciens (Agrobacterium tumefaciens) The 200kb Ti plasmid T-DNA fragmen gen dapat diintegrasikan ke dalam genom sel tanaman. Yaitu: Agrobacterium tumefaciens T-DNA dapat ditransfer ke dalam inti sel tanaman. T-DNA juga dapat membawa gen eksogen tertentu dalam rekayasa genetik tanaman banyak digunakan sebagai vektor transfer gen [8]. Selain itu, Ri plasmid juga dapat membantu dalam bakteri dan materi genetik tanaman antara transfer gen horizontal. Untuk sel transfer gen horizontal bakteri dan hewan, pada tahun 1991, Falkow diskusi komprehensif dari beberapa bakteri tertentu dapat menyerang sel-sel mamalia adalah rincian. Patrice Courvalin studi, S. flexneri (Shigella flexneri), dan invasi E. coli strain membawa plasmid ke dalam sel mamalia dengan plasmid dan dapat diintegrasikan secara stabil ke dalam genom sel keturunan. 2 gen dari "langsung" di samping transfer horizontal horisontal mentransfer gen plasmid dan virus melalui media lain, arus besar tidak ditemukan di media transfer "langsung". 1996, Baur ditemukan dikumpulkan dari lingkungan alam dengan ion tertentu dalam sampel air alami, E. coli dapat dibentuk melalui mekanisme yang melekat alami kompeten peraturan [12]. Dalam lingkungan alam dapat "langsung" uptake DNA eksogen, yang awalnya dipertimbangkan untuk E. coli tidak memiliki kompetensi untuk membangun konsep tradisional alami adalah sebuah tantangan. Selain itu, Bacillus subtilis kompeten untuk membangun kemampuan alami untuk membuat orang pasti memiliki genom memiliki lebih dari 10 gen dan pembentukan kompeten yang relevan. Sebagai lingkungan telah aktivitas molekul DNA dan sel kompeten ditemukan dalam transformasi alam peran transfer gen horisontal menjadi fokus perhatian transformasi. Yang disebut transformasi genetik alami tidak memerlukan media "telanjang" molekul DNA sel kompeten dan interaksi alami antara metode transfer gen yang dapat terjadi antara bakteri, juga bisa terjadi pada bakteri dan eukariota lainnya. Karena transformasi genetik alami plasmid dan fag tanpa menyebabkan infertilitas sebagai media, bahkan tanpa kendala waktu dan ruang yang dapat terjadi antara organisme yang berbeda, mereka dianggap cenderung menjadi sarana penting transfer gen horizontal. Dengan cara ini, sebuah fenomena baru telah menimbulkan minat yang besar, bahwa sel-sel bakteri secara aktif dapat mengeluarkan DNA ke lingkungan, dan telah mengubah aktivitas, tidak hanya untuk donor tradisional tidak melibatkan konsep transformasi alam yang diusulkan tantangan baru, tetapi juga untuk transfer gen horizontal penelitian secara mendalam menyediakan konten baru. Apalagi baru-baru ini telah dilaporkan bahwa, dalam kondisi stres bakteri membentuk biofilm (biofilm) mekanisme dan disekresi ke dalam DNA bakteri ekstraseluler erat kaitannya dengan keprihatinan semakin terangsang luas. Dilihat dari depan, baik dalam kondisi normal atau di bawah kondisi stres, terutama yang terakhir, DNA bakteri aktif disekresikan ke lingkungan dan penyerapan DNA dari lingkungan telah menjadi bukti yang kuat. Jika Anda dapat dalam kondisi stres, bakteri yang ditemukan sekresi aktif dan penyerapan situs mengikat DNA, yang kondusif untuk lebih mengungkapkan mekanisme transfer gen horizontal. 3 analisis urutan genom dan transfer gen horizontal dengan kedalaman rekayasa genetika, manusia dan organisme lain sekuensing genom telah selesai, ditemukan bahwa spesies yang berbeda dan bahkan antara kekerabatan yang sangat jauh antara organisme genom homolog gen hadir pada sejumlah besar . Dalam sistem tiga domain dari genom dibandingkan dengan satu sama lain dan menemukan bahwa ada banyak fenomena transfer gen horizontal. Thermotogales maritima MSB8 (Thermotoga maritima MSB8) adalah bakteri milik domain dari bakteri termofilik, berisi dalam genom yang diperkirakan coding daerah 1872, yang 1014 (54%) dengan fungsi yang diketahui. Dan archaea dibandingkan, ditemukan bahwa 24% dari gen dengan gen archaea yang sama, yang hampir 1/4 dari gen ini berasal dari archaea, archaea dan bakteri menjadi transfer gen lateral yang antara bukti kuat. Genom bakteri mengandung gen dari organisme yang lebih tinggi, ada banyak laporan. Jika Deinococcus radiodurans (Deinococcus radiodurans) hanya berisi beberapa gen pada tanaman saja; Mycobacterium tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis) genom berisi setidaknya 8 gen dari manusia, dan protein yang dikodekan oleh gen-gen ini dapat membantu bakteri menghindari sistem pertahanan tuan rumah, jelas merupakan cara Mycobacterium tuberculosis yang diperoleh dari tuan rumah di mana kelangsungan hidup gen ini untuk layanan mereka. Sekuensing genom manusia penyelesaian pekerjaan juga menegaskan prevalensi transfer gen horizontal dan tepi jauh. Dalam genom manusia telah ditemukan dalam 223 gen dari bakteri, gen ini melalui transfer gen horizontal tidak diragukan lagi mekanisme yang diperoleh [21]. Namun, waktu transfer gen, masih kontroversial. Selain genom dari eksternal, hal ini juga dilakukan pada bagian dari urutan analisis keselarasan protein dan menemukan bahwa ada banyak bukti keberadaan transfer gen horizontal. Dalam sitokrom c sequence alignment yang lama untuk menjadi perak Bupleurum (Stellaria longipes) dan mouse telinga mustard (Arabidopsis thaliana) kemungkinan telah terjadi antara transfer gen horizontal fag [23]. Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas aeruginosa) yang mirip eukariotik fosfolipase D (PLDs) analisis genetik dan biokimia yang pldA gen penyandi enzim berasal dari eukariotik diperoleh melalui transfer gen horizontal. 4 transfer gen horizontal dan evolusi dari acara sebelumnya yang transfer gen horizontal sebenarnya sudah pengenalan evolusi molekuler dan daerah makroevolusi, dianggap sebagai kekuatan pendorong penting untuk mempromosikan evolusi. Dalam hal ini, tingkat transfer gen dari proses transfer gen, sebenarnya adalah proses multi-langkah yang kompleks. Jonathan ini dibagi menjadi enam langkah. Pertama, materi genetik yang akan ditransfer di donor berevolusi. Ketika Anda mencapai titik tertentu, melalui pembawa bahan genetik (seperti virus) atau langsung (seperti ikatan) atau tidak langsung (misalnya konversi) yang akan ditransfer. Ini materi genetik harus dapat memperoleh kehadiran jangka panjang dalam bentuk reseptor. Transfer dan retensi cara yang berbeda menentukan jenis transfer gen horizontal. Materi genetik reseptor diterima secara luas di masyarakat penerima, meskipun penyebaran materi genetik ini konsisten dengan hukum yang netral, tetapi akan ada tekanan seleksi alam dapat memfasilitasi proses komunikasi (seperti seleksi resistensi antibiotik). Dan proses ini evolusi dari donor dan akseptor memiliki efek pada akhirnya dapat menghasilkan strain baru, yang disebut "dimodifikasi (perbaikan)" proses. Proses ini sebenarnya panjang dan rumit. Transfer gen tersebut terjadi pada waktu apa pada akhirnya, ada dua pandangan. Salah satunya adalah bahwa transfer gen horizontal terjadi di awal kehidupan zaman kuno, bahwa sel tunggal nenek moyang memproduksi semua organisme modern, pandangan lain adalah bahwa, selain untuk evolusi awal kehidupan di banyak transfer gen horizontal, sekarang hidup, yang membentuk garis keturunan yang jelas spesies tanpa kesulitan bahkan setelah bertukar gen. Transfer gen horizontal dalam sejarah banyak bukti yang membuat perlu untuk memeriksa kembali teori evolusi biologi. Doolittle bahwa banyak teori asli evolusi biologis didasarkan pada konsep perlu melalui re-diperiksa. Tradisional yang sederhana filogenetik cabang pohon tidak bisa menjadi manifestasi dari banyak cara terbaik kekerabatan biologis, dan jaringan sistem retikuler atau pola yang sama perkembangan untuk memberi mereka deskripsi yang tepat. Sementara itu, transfer gen horizontal dalam evolusi mikroba masih dianggap sebagai kekuatan pendorong penting. Dengan komersialisasi transgenik, rekayasa genetik biosafety bertahap perhatian orang. Beberapa studi menunjukkan bahwa 2 miliar tahun yang lalu hingga 10 juta tahun antara terjadinya sejumlah besar transfer gen horizontal sebenarnya. Dengan asumsi ini, transfer gen horizontal yang benar dalam intervensi manusia setelah sejumlah besar vektor shuttle dan munculnya materi genetik manusia tertentu dan dilepaskan ke luar dari laboratorium, transfer gen horizontal akan terjadi wabah kedua itu? Dating kembali dua miliar tahun untuk 10 miliar tahun, antara tiga domain terjadi antara sejumlah besar peristiwa transfer gen horizontal biologis. Itu inti eukariotik modern (nu) dari Archaea, mitokondria (mil) dan kloroplas (ch) dari Eubacteria. Hal ini juga terjadi di banyak dampak luas lainnya tentang bioteknologi horisontal peristiwa transfer gen modern (dari Michael Syvanen, 2002). Dalam beberapa tahun terakhir, menemukan bahwa ada banyak lingkungan alam telah aktivitas molekul DNA serta inisiatif untuk penyerapan eksogen sel DNA yang kompeten transformasi, sehingga terjadi transfer gen horizontal lingkungan memiliki pemahaman baru, terikat untuk menarik perhatian pada GEMS menggunakan keselamatan pemikiran yang lebih mendalam. Jika lingkungan alam, pertukaran materi genetik antara mikroorganisme adalah keseimbangan ekologi normal dari sistem, atau survival of the fittest adalah proses yang sangat lambat evolusi, maka dalam rangka meningkatkan produksi pertanian, produksi pertanian dalam menghadapi bahkan inovasi seluruh atau pencemaran lingkungan , atau aspek lain dari aplikasi, artifisial menambahkan banyak untuk lingkungan konstruk buatan permata atau lainnya GEOs, mungkin evolusi "buatan evolusi" proses percepatan yang menghasilkan Joy dan kesedihan? Atau kombinasi keduanya? Masih menjadi masalah yang belum terselesaikan, tetapi juga menjadi isu kontroversial. Transfer gen horizontal dan hasil dampak ekologi studi mendalam akan membantu untuk membuat penilaian yang baru pada GEOs, membuat teknologi rekayasa genetika dan penerapan organisme hasil rekayasa genetika memainkan efek yang lebih cemerlang.
|
