Differenza chiave: trasferimento genico verticale vs orizzontale
Il trasferimento genico si riferisce al processo che trasferisce o scambia materiale genetico tra organismi. Il DNA che porta geni funzionali viene scambiato tra organismi causando il cambiamento nella loro composizione genomica. Può verificarsi in due tipi denominati trasferimento genico verticale e trasferimento genico orizzontale. Il trasferimento genico orizzontale si riferisce al processo in cui il materiale genetico viene trasferito tra individui non imparentati. Il trasferimento genico verticale si riferisce al processo in cui i geni vengono trasferiti dal genitore alla prole. Questa è la differenza chiave tra il trasferimento genico verticale e orizzontale. Il trasferimento genico verticale è comune tra gli organismi mentre il trasferimento genico orizzontale è meno comune.
Cos'è il trasferimento genico verticale?
Il trasferimento genico verticale è un metodo di trasferimento genico dal genitore alla prole. Può verificarsi sia attraverso la riproduzione sessuale che la riproduzione asessuale o meccanismi artificiali. Questo processo è un meccanismo comune che si verifica tra organismi correlati. I genomi vengono trasmessi da una generazione alla generazione successiva tramite il trasferimento genico verticale negli organismi viventi in modo naturale. Nei programmi di miglioramento genetico delle piante, il trasferimento genico verticale viene effettuato appositamente per trasferire geni importanti alla generazione F1. Due piante vengono incrociate sessualmente per mescolare i loro geni e passare alla generazione successiva. In questo modo, le caratteristiche preziose possono essere immagazzinate nella prole consentendo la circolazione nelle generazioni future.
Nei batteri, il metodo di riproduzione asessuale più comune è la fissione binaria. La fissione binaria si traduce in due cellule batteriche identiche. È un esempio di metodo di trasferimento genico verticale dei batteri. Negli esseri umani, la malattia chiamata AIDS si trasmette dalla madre madre al bambino a causa del trasferimento genico verticale.
Figura 01: Trasferimento genico verticale di batteri durante la fissione binaria
Cos'è il trasferimento genico orizzontale?
Il trasferimento genico orizzontale è un meccanismo in cui il materiale genetico viene trasferito tra organismi non correlati. È anche noto come trasferimento genico laterale. Si verifica tra genomi diversi come tra specie diverse. Gli organismi acquisiscono caratteristiche diverse attraverso il trasferimento genico. Il trasferimento genico orizzontale è diverso dal trasferimento genico dal genitore alla prole.
Il trasferimento del gene orizzontale è facilitato da diversi tipi di DNA posseduti dagli organismi. Sono principalmente elementi genetici mobili come trasposoni (geni che s altano), plasmidi (DNA circolare non cromosomico) e batteriofagi (virus che infettano i batteri). Si verifica attraverso diversi meccanismi come segue.
Meccanismi di trasferimento genico orizzontale
Trasformazione
I procarioti sono in grado di assorbire il DNA libero sotto forma di plasmidi specialmente.
Coniugazione batterica
Una modalità di riproduzione sessuale che si verifica tra due cellule temporaneamente collegate. Durante la coniugazione, i plasmidi F vengono trasferiti dal donatore al ricevente con conseguente trasferimento di materiale genetico tra due organismi, come mostrato nella figura 02. Questo è il meccanismo principale coinvolto nel trasferimento genico orizzontale.
Trasduzione
Il batteriofago è in grado di iniettare il suo DNA in un batterio quando viene infettato, il che provoca il trasferimento di geni tra due batteri durante la seconda infezione. Ciò avviene tramite due processi denominati trasduzione generalizzata e specializzata.
Usi del trasferimento genico orizzontale
Il trasferimento genico orizzontale viene utilizzato nell'ingegneria genetica. Il DNA estraneo può essere ricombinato o inserito nel genoma dell'organismo ricevente nel trasferimento genico orizzontale. Consente ai destinatari di acquisire nuovi tratti importanti per la crescita e la sopravvivenza. Il trasferimento genico orizzontale è estremamente importante nell'adattamento e nell'evoluzione sia dei procarioti che degli eucarioti. I tratti favorevoli vengono filtrati attraverso la selezione naturale e contribuiscono all'evoluzione. Alcuni organismi acquisiscono geni preziosi per l'adattamento e l'evoluzione attraverso il trasferimento genico orizzontale. Ad esempio, l'acquisizione della resistività agli antibiotici da parte dei batteri è il risultato del trasferimento genico orizzontale.
Il trasferimento genico orizzontale è più favorito tra i taxa strettamente correlati rispetto alle specie molto diverse. Può verificarsi anche tra batteri che abitano nello stesso microambiente.
Figura 02: Trasferimento genico orizzontale dei batteri durante la coniugazione
Qual è la differenza tra trasferimento genico verticale e orizzontale?
Trasferimento genico verticale vs orizzontale |
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| Il trasferimento genico verticale si riferisce al processo che trasferisce il materiale genetico dal genitore alla prole mediante la riproduzione. | Il trasferimento genico orizzontale si riferisce al processo che trasferisce materiale genetico tra organismi non imparentati. |
| Metodi | |
| Può verificarsi con mezzi sessuali, asessuali o artificiali. | Trasformazione, trasduzione e coniugazione batterica sono meccanismi coinvolti nel trasferimento genico orizzontale. |
| Ricorrenza | |
| È un processo comune. | È un processo meno comune. |
| Dipendenza dal DNA mobile | |
| Non dipende da elementi genetici mobili. | È possibile a causa di elementi mobili del DNA come trasposoni, plasmidi, batteriofagi. |
Riepilogo – Trasferimento genico verticale vs orizzontale
Il trasferimento genico può verificarsi tra individui imparentati e non imparentati. Esistono due tipi principali di trasferimento genico denominati verticale e orizzontale. La trasmissione genica verticale avviene dal genitore alla prole. Durante la riproduzione o l'incrocio delle piante, i geni vengono trasferiti dai genitori alla progenie. Il trasferimento genico orizzontale avviene tra specie diverse che non sono correlate. Non è fattibile come trasferimento genico verticale. Tuttavia, a causa di elementi mobili del DNA come plasmidi, geni s altatori e batteriofagi, i geni si scambiano orizzontalmente tra organismi tramite coniugazione, trasduzione e trasformazione. Il trasferimento genico orizzontale è comune nei batteri e negli archei rispetto agli eucarioti. Questa è la differenza tra trasferimento genico verticale e orizzontale.
