Əsas Fərq – Şaquli və Horizontal Gen Transferi
Gen transferi orqanizmlər arasında genetik materialın ötürülməsi və ya mübadiləsini həyata keçirən prosesə aiddir. Funksional genləri daşıyan DNT orqanizmlər arasında mübadilə edilir və onların genomik tərkibinin dəyişməsinə səbəb olur. Şaquli gen transferi və üfüqi gen transferi adlı iki növdə baş verə bilər. Horizontal gen transferi əlaqəsi olmayan şəxslər arasında genetik materialın ötürüldüyü prosesə aiddir. Şaquli gen transferi genlərin valideyndən nəslinə köçürüldüyü prosesə aiddir. Bu, şaquli və üfüqi gen transferi arasındakı əsas fərqdir. Şaquli gen transferi orqanizmlər arasında geniş yayılmışdır, üfüqi gen transferi isə daha az yayılmışdır.
Şaquli Gen Transferi nədir?
Vertikal gen transferi genlərin valideyndən nəsillərə ötürülməsi üsuludur. Bu cinsi çoxalma və ya aseksual çoxalma və ya süni mexanizmlərlə baş verə bilər. Bu proses əlaqəli orqanizmlər arasında baş verən ümumi bir mexanizmdir. Genomların bir nəsildən sonrakı nəslə ötürülməsi canlı orqanizmlərdə təbii yolla şaquli gen köçürülməsi yolu ilə baş verir. Bitki yetişdirmə proqramlarında, vacib genləri F1 nəslinə ötürmək üçün şaquli gen transferi məqsədli şəkildə həyata keçirilir. Genlərini qarışdırmaq və gələcək nəslə keçmək üçün iki bitki cinsi yolla çarpazlaşır. Bunu etməklə, qiymətli xüsusiyyətlər gələcək nəsillərdə dövriyyəyə imkan verən nəsildə saxlanıla bilər.
Bakteriyalarda ən çox yayılmış aseksual çoxalma üsulu ikili parçalanmadır. İkili parçalanma nəticəsində iki eyni bakteriya hüceyrəsi meydana gəlir. Bu, bakteriyaların şaquli gen köçürmə metoduna bir nümunədir. İnsanlarda QİÇS adlanan xəstəlik şaquli gen transferi səbəbindən ana anadan körpəyə keçir.
Şəkil 01: İkili parçalanma zamanı bakteriyaların şaquli gen transferi
Üfüqi Gen Transferi nədir?
Üfüqi gen transferi, genetik materialın əlaqəli olmayan orqanizmlər arasında ötürüldüyü mexanizmdir. Yanal gen transferi kimi də tanınır. Fərqli genomlar arasında, məsələn, müxtəlif növlər arasında baş verir. Orqanizmlər gen transferi yolu ilə müxtəlif xüsusiyyətlər əldə edirlər. Üfüqi gen transferi anadan nəslə keçən gendən fərqlidir.
Üfüqi gen transferi orqanizmlərin malik olduğu bir neçə növ DNT sayəsində asanlaşdırılır. Bunlar əsasən transpozonlar (atlayan genlər), plazmidlər (xromosom olmayan dairəvi DNT) və bakteriofaqlar (virusları yoluxduran bakteriyalar) kimi mobil genetik elementlərdir. Bu, aşağıdakı kimi bir neçə mexanizm vasitəsilə baş verir.
Üfüqi Gen Transfer Mexanizmləri
Transformasiya
Prokaryotlar xüsusi olaraq plazmidlər şəklində sərbəst DNT-ni götürə bilirlər.
Bakteriya Konjuqasiyası
Müvəqqəti bağlı iki hüceyrə arasında baş verən cinsi çoxalma üsulu. Konyuqasiya zamanı F plazmidləri donordan alıcıya ötürülür və nəticədə Şəkil 02-də göstərildiyi kimi iki orqanizm arasında genetik material ötürülür. Bu, üfüqi gen transferini əhatə edən əsas mexanizmdir.
Transduksiya
Bakteriofaq yoluxduqda DNT-ni bakteriyaya yeridə bilir ki, bu da ikinci infeksiya zamanı iki bakteriya arasında genin köçürülməsi ilə nəticələnir. Bu, ümumiləşdirilmiş və xüsusi transduksiya adlı iki proses vasitəsilə baş verir.
Üfüqi Gen Transferinin İstifadələri
Üfüqi gen transferindən gen mühəndisliyində istifadə olunur. Xarici DNT rekombinasiya edilə bilər və ya üfüqi gen transferində alıcı orqanizmin genomuna daxil edilə bilər. Bu, alıcılara böyümə və sağ qalmaq üçün vacib olan yeni xüsusiyyətlər əldə etməyə imkan verir. Üfüqi gen transferi həm prokaryotların, həm də eukaryotların uyğunlaşması və təkamülündə son dərəcə vacibdir. Əlverişli xüsusiyyətlər təbii seçmə yolu ilə süzülür və təkamülə töhfə verir. Bəzi orqanizmlər üfüqi gen transferi yolu ilə uyğunlaşma və təkamül üçün dəyərli genlər əldə edirlər. Məsələn, bakteriya tərəfindən antibiotik müqavimətinin əldə edilməsi üfüqi gen transferinin nəticəsidir.
Üfüqi gen transferi çox fərqli növlərə nisbətən yaxından əlaqəli taksonlar arasında daha çox üstünlük təşkil edir. Eyni mikromühitdə yaşayan bakteriyalar arasında da baş verə bilər.
Şəkil 02: Konjuqasiya zamanı bakteriyaların üfüqi gen transferi
Şaquli və Horizontal Gen Transferi arasındakı fərq nədir?
Vertical vs Horizontal Gen Transfer |
|
| Vertikal gen transferi çoxalma yolu ilə genetik materialın valideyndən nəslə ötürülməsi prosesinə aiddir. | Üfüqi gen transferi qohum olmayan orqanizmlər arasında genetik materialın ötürülməsi prosesinə aiddir. |
| Üsullar | |
| Cinsi, aseksual və ya süni yollarla baş verə bilər. | Transformasiya, transduksiya və bakterial konyuqasiya üfüqi gen transferində iştirak edən mexanizmlərdir. |
| Baş vermə | |
| Bu ümumi prosesdir. | Bu, daha az yayılmış prosesdir. |
| Mobil DNT-dən asılılıq | |
| Mobil genetik elementlərdən asılı deyil. | Transpozonlar, plazmidlər, bakteriofaqlar kimi mobil DNT elementləri sayəsində mümkündür. |
Xülasə – Şaquli və Üfüqi Gen Transferi
Gen transferi qohum və qohum olmayan şəxslər arasında baş verə bilər. Şaquli və üfüqi adlı iki əsas gen ötürülməsi növü var. Şaquli gen ötürülməsi valideyndən nəslə baş verir. Çoxalma və ya bitki keçidi zamanı genlər valideynlərdən nəsillərə ötürülür. Üfüqi gen transferi əlaqəli olmayan müxtəlif növlər arasında baş verir. Şaquli gen transferi kimi mümkün deyil. Bununla belə, plazmidlər, sıçrayan genlər və bakteriofaqlar kimi mobil DNT elementləri sayəsində genlər konyuqasiya, transduksiya və transformasiya yolu ilə orqanizmlər arasında üfüqi şəkildə mübadilə edir. Horizontal gen transferi eukariotlardan daha çox bakteriya və arxeyalarda olur. Bu, şaquli və üfüqi gen transferi arasındakı fərqdir.
