Негізгі айырмашылық – тік және көлденең генді тасымалдау
Генді тасымалдау организмдер арасында генетикалық материалды тасымалдау немесе алмасу процесін білдіреді. Функционалдық гендері бар ДНҚ организмдер арасында алмасып, олардың геномдық құрамының өзгеруіне әкеледі. Ол генді тік тасымалдау және көлденең генді тасымалдау деп аталатын екі түрде болуы мүмкін. Көлденең генді тасымалдау генетикалық материалдың туыстықсыз адамдар арасында тасымалдану процесін білдіреді. Гендердің тік тасымалдануы гендердің ата-анадан ұрпақтарына берілуін білдіреді. Бұл генді тік және көлденең тасымалдау арасындағы негізгі айырмашылық. Тік генді тасымалдау организмдер арасында жиі кездеседі, ал көлденең генді тасымалдау сирек кездеседі.
Тік генді тасымалдау дегеніміз не?
Генді тік тасымалдау – ата-анадан ұрпаққа генді тасымалдау әдісі. Ол жыныстық көбею немесе жыныссыз көбею немесе жасанды механизмдер арқылы пайда болуы мүмкін. Бұл процесс туыстас организмдер арасында болатын ортақ механизм. Геномдар бір ұрпақтан келесі ұрпаққа табиғи жолмен тірі организмдерде геннің тік тасымалдануы арқылы өтеді. Өсімдіктерді өсіру бағдарламаларында генді тік тасымалдау маңызды гендерді F1 ұрпаққа беру үшін әдейі жасалады. Екі өсімдік гендерін араластырып, келесі ұрпаққа беру үшін жыныстық жолмен айқасады. Бұл арқылы құнды қасиеттерді ұрпақта сақтауға болады, бұл болашақ ұрпақтарда айналымға мүмкіндік береді.
Бактерияларда жыныссыз көбеюдің ең көп тараған әдісі – екілік бөліну. Бинарлы бөліну нәтижесінде екі бірдей бактерия жасушасы пайда болады. Бұл бактериялардың генді тік тасымалдау әдісінің мысалы. Адамдарда СПИД деп аталатын ауру геннің тік тасымалдануы нәтижесінде ата-анадан балаға беріледі.
01-сурет: Бинарлы бөліну кезінде бактериялардың генінің тік тасымалдануы
Көлденең генді тасымалдау дегеніміз не?
Гендердің көлденең тасымалдануы – генетикалық материал туыс емес организмдер арасында тасымалданатын механизм. Ол сондай-ақ бүйірлік генді тасымалдау ретінде белгілі. Ол әртүрлі геномдар арасында, мысалы, әртүрлі түрлер арасында болады. Ағзалар генді тасымалдау арқылы әртүрлі сипаттамаларға ие болады. Көлденең генді тасымалдау ата-анадан ұрпаққа берілетін геннен өзгеше.
Гендердің көлденең тасымалдануы ағзаларда бар ДНҚ-ның бірнеше түріне байланысты жеңілдетілген. Олар негізінен транспозондар (секіргіш гендер), плазмидалар (хромосомалық емес дөңгелек ДНҚ) және бактериофагтар (вирустарды жұқтыратын бактериялар) сияқты қозғалмалы генетикалық элементтер. Ол келесідей бірнеше механизмдер арқылы жүреді.
Гендерді көлденең тасымалдау механизмдері
Трансформация
Прокариоттар арнайы плазмидалар түріндегі бос ДНҚ-ны қабылдай алады.
Бактериялық конъюгация
Уақытша қосылған екі жасуша арасында болатын жыныстық көбею режимі. Конъюгация кезінде F плазмидтері донордан реципиентке тасымалданады, нәтижесінде 02-суретте көрсетілгендей екі организм арасында генетикалық материал тасымалданады. Бұл гендердің көлденең тасымалдануының негізгі механизмі болып табылады.
Трансдукция
Бактериофаг жұқтырған кезде өз ДНҚ-сын бактерияға енгізе алады, бұл екінші инфекция кезінде екі бактерия арасында геннің ауысуына әкеледі. Бұл жалпыланған және арнайы трансдукция деп аталатын екі процесс арқылы орын алады.
Гендерді көлденең тасымалдауды пайдалану
Гендердің көлденең тасымалдануы гендік инженерияда қолданылады. Шетелдік ДНҚ рекомбинациялануы немесе көлденең генді тасымалдау кезінде реципиент организмнің геномына енгізілуі мүмкін. Бұл алушыларға өсу мен өмір сүру үшін маңызды жаңа қасиеттерді алуға мүмкіндік береді. Көлденең гендік трансфер прокариоттардың да, эукариоттардың да бейімделуінде және эволюциясында өте маңызды. Қолайлы белгілер табиғи сұрыптау арқылы сүзіліп, эволюцияға ықпал етті. Кейбір организмдер гендердің көлденең тасымалдануы арқылы бейімделу және эволюция үшін құнды гендерді алады. Мысалы, бактериялардың антибиотиктерге төзімділігін алуы геннің көлденең тасымалдануының нәтижесі болып табылады.
Гендердің көлденең тасымалдануы әр түрлі түрлерге қарағанда тығыз байланысты таксондар арасында ең қолайлы. Ол бір микроортада мекендейтін бактериялар арасында да пайда болуы мүмкін.
02-сурет: конъюгация кезінде бактериялардың генінің көлденең тасымалдануы
Гендердің тік және көлденең трансферінің айырмашылығы неде?
Тік және көлденең генді тасымалдау |
|
| Гендердің тік трансфері ұрпақты болу арқылы генетикалық материалды ата-анадан ұрпаққа тасымалдайтын процесті білдіреді. | Гендердің көлденең тасымалдануы генетикалық материалды туыс емес организмдер арасында тасымалдайтын процесті білдіреді. |
| Әдістер | |
| Бұл жыныстық, жыныссыз немесе жасанды жолмен пайда болуы мүмкін. | Трансформация, трансдукция және бактериялық конъюгация генді көлденең тасымалдауға қатысатын механизмдер болып табылады. |
| Болған оқиға | |
| Бұл қарапайым процесс. | Бұл сирек кездесетін процесс. |
| Мобильді ДНҚ-ға тәуелділік | |
| Бұл мобильді генетикалық элементтерге тәуелді емес. | Бұл транспозондар, плазмидалар, бактериофагтар сияқты мобильді ДНҚ элементтері арқасында мүмкін. |
Қорытынды – тік және көлденең генді тасымалдау
Геннің тасымалдануы туысқан және туысқан емес адамдар арасында болуы мүмкін. Тік және көлденең деп аталатын генді тасымалдаудың екі негізгі түрі бар. Геннің тік берілуі ата-анадан ұрпаққа жүреді. Көбею немесе өсімдіктерді айқастыру кезінде гендер ата-анадан ұрпаққа беріледі. Гендердің көлденең тасымалдануы туыс емес әртүрлі түрлер арасында жүреді. Бұл генді тік тасымалдау ретінде мүмкін емес. Алайда плазмидалар, секіргіш гендер және бактериофагтар сияқты жылжымалы ДНҚ элементтері арқасында гендер организмдер арасында конъюгация, трансдукция және трансформация арқылы көлденеңінен алмасады. Гендердің көлденең тасымалдануы эукариоттарға қарағанда бактериялар мен археяларда жиі кездеседі. Бұл генді тік және көлденең тасымалдау арасындағы айырмашылық.
