아래의 유전자 전달 외래 유전 물질을 수정란 세포로 인공 또는 자연적으로 전달하는 것을 말합니다. 보다 정확하게는 개별 유전자가 기증 유기체에서 수용 유기체로 전달됩니다. 수평 유전자 전달과 수직 유전자 전달은 구분됩니다. 유전자 전달은 형질 전환, 접합 또는 형질 감염에 의해 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 기술 프로세스는 미세 주입 또는 "유전자 총"이라고도 알려진 생물학적 방법입니다.
유전자 전달이란 무엇입니까?
수평 적 유전자 전달은 유전 물질이 성적인 생식 경로없이 종 경계에 관계없이 유입되거나 전달되는 과정입니다. 특정 특성을 가진 유전자가 게놈에 도입되어 활성화됩니다. 보다 정확하게는 유전 물질은 혈통을 따라 전달되지 않고 수직적 유전자 전달은 조상을 통해 자손에게 전달된다는 것을 의미합니다.
진화론에서 수평 적 유전자 전달은 예를 들어, 발달의 주요 도약을 특징으로하는 미생물의 출현에 대한 설명을 제공합니다. 이로부터 차례로 수직 전파는 특수한 형태로 분화되어야하며, 이로써 병원균은 감염된 세대의 유전 적 구성을 통해 다른 유형으로 전달됩니다.
수평 이동은 미생물과 무척추 동물에서 입증되었습니다. 예를 들어, 항생제에 내성이있는 유전자는 박테리아 사이에 퍼집니다. 반면 Wolbachia 박테리아의 경우 일부 유전자 만 나중에 특정 기능을 수행하더라도 전체 게놈이 초파리의 세포로 밀반입됩니다.
세포 밖에서 tansgenic DNA의 빠른 분해로 인해 미생물 동물 군에서 수평 유전자 전달이 발생할 가능성은 거의 없습니다. 대부분 실험실에서 발생합니다. 서로 다른 내성과 병원균의 출현만으로 자연적으로 발생하는 유전자 전달에 대한 정보를 제공 할 수 있습니다.
이러한 유전자 전달은 예를 들어, DNA를 식물 세포로 전달하는 능력을 가진 토양 박테리아 "Agrobacterium tumefaciens"에서 입증되었습니다.이 과정은 벨기에 분자 생물학자인 Marc Van Montagu와 Jozef Schell이 1983 년에 처음으로 설명했습니다. 그람 음성 간상 박테리아 "Bartonella henselae"는 자체 수송 시스템을 통해 DNA를 진핵 세포로 전달할 수 있습니다.
수직적 유전자 전달은 성적으로 두 개인이나 식물에서 발생하는 교차로, 유전자가 다음 세대로 전달됩니다. 우리는 하강의 수직선을 따라 지나가는 것에 대해 이야기하고 있습니다.
예를 들어, 트랜스 제닉 식물과 비-트랜스 제닉 식물이 교배되면, 비-트랜스 제닉 식물도 유전자의 구성을 차지합니다. 또한 유전 적 결함이있는 염색체로 전달 될 수도 있습니다.
미생물의 경우 DNA가 자손에게 전달되는 것을 수직 전달이라고합니다. 이 용어는 또한 임신 중, 출산 과정 및 출산 후 산모에서 아이에게 병원균이 전염되는 것을 설명합니다. 풍진이나 HIV와 같은 전염병이 여기에서 발생할 수 있습니다.
기능 및 작업
유전 공학에서 수평 유전자 전달은 유전자 변형 유기체를 만드는 데 사용됩니다. 절차에는 특정 변화에 따라 달라지는 수많은 방법이 포함됩니다 (예 : 원핵 생물이든 진핵 생물이든). 전자는 핵이없는 생명체를 말합니다. 예를 들어 박테리아, 더 정확하게는 eubacteria 및 archaebacteria입니다. 그들은 높은 생물학적 적응성과 단순한 형태가 특징이며 세포질에 게놈이없는 미토콘드리아가 없으며 복잡한 세포 외 기질과 추가 DNA를 가지고 있습니다.
따라서 진핵 생물은 핵을 가지고 있으며 핵을 포함하는 모세포에서 발달하는 유기체입니다. 이들은 차례로 포자 또는 접합자가 될 수 있습니다. 접합체는 난자와 정자 세포에서 발생한 이배체 세포입니다. 포자는 환경 영향에 대한 내성이 높은 단일 또는 다세포 미생물입니다.
원핵 생물에서는 변형, 형질 도입 및 접합이 일어나고, 진핵 생물에서는 형질 감염이 발생합니다. 형질 도입하는 동안 DNA 단편은 박테리오파지 감염을 통해 두 박테리아간에 전달됩니다. 접합 과정에서 DNA는 한 박테리아에서 다른 박테리아로 옮겨집니다. 또한 종 경계를 넘어 기증자에서 수혜자까지. 기증자 역할을하는 박테리아에는 처음부터 접합을 가능하게하는 F 인자가 있습니다. 박테리아 사이의 연결은 혈장 브리지를 통해 생성되고 기증자는 플라스미드를 수용자에게 전달합니다. 차례로 변형은 박테리아에 의한 자유 DNA의 흡수입니다.
질병 및 질병
연구자들은 이제 인간 유전자가 수직적 유전자 전달을 통해 한 세대에서 다음 세대로 옮겨 졌을뿐만 아니라 인간이 진화 과정에서 박테리아로부터 유전자를 물려 받았다는 것을 증명할 수있었습니다. 미생물에서 얻은 100 개 이상의 유전자가 수평 유전자 전달을 통해 인간 게놈으로 유입되었습니다.
이 연구의 결과는 2001 년에 처음으로 혼란을 일으켰지 만 여전히 논란의 여지가있는 것으로 간주되었습니다. 시간이 지남에 따라 더 광범위한 게놈 데이터베이스가 사용 가능 해짐에 따라 영국 과학자들은 초파리, 영장류, 다양한 회충 및 인간의 유전자를 미생물의 유전 적 구성과 비교했습니다. 인간의 결과는 원래 미생물 세계에서 유래 한 145 개의 유전자였으며 또한 지질 대사 또는 다양한 면역 반응에 관여하는 중요한 작업을 수행합니다.
이러한 수평 적 유전자 전달은 아마도 다른 종들이 아직 분리되지 않았을 때 일어날 것입니다. 대조적으로, 이러한 형태의 유전자 전달은 오늘날까지 선충류와 초파리에서 존재했습니다. 그러한 박테리아가 인간 게놈에 어떻게 도입되었는지는 아직 밝혀지지 않았습니다. 한 가지 가능한 설명은 전송 수단으로 사용되었을 수있는 바이러스입니다.
일반적으로 유전자 전달은 유기체를 외부 취약성에 면역시켜 유기체의 건강에 긍정적 인 영향을 미칠 수 있지만, 반대로 HI 바이러스의 경우와 같이 병원체가 다른 유기체로 전염되는 경우도 있습니다.
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