Diferença entre transferência vertical e horizontal de genes

Diferença de chave - transferência vertical versus horizontal de genes
 

Transferência de genes refere-se ao processo que transfere ou troca material genético entre organismos. O DNA que carrega genes funcionais é trocado entre organismos, causando a alteração em sua composição genômica. Pode ocorrer em dois tipos denominados transferência vertical de genes e transferência horizontal de genes. A transferência horizontal de genes refere-se ao processo no qual o material genético é transferido entre indivíduos não relacionados. Transferência vertical de genes refere-se ao processo em que os genes são transferidos dos pais para os filhos. Essa é a principal diferença entre a transferência vertical e horizontal de genes. A transferência vertical de genes é comum entre os organismos, enquanto a transferência horizontal de genes é menos comum.

CONTEÚDO
1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é transferência vertical de genes
3. O que é transferência horizontal de genes
4. Comparação Lado a Lado - Transferência Genética Vertical vs Horizontal
5. Resumo

O que é transferência vertical de genes?

A transferência vertical de genes é um método de transferência de genes dos pais para os filhos. Pode ocorrer através da reprodução sexual ou reprodução assexuada ou de mecanismos artificiais. Esse processo é um mecanismo comum que ocorre entre organismos relacionados. Os genomas são passados ​​de uma geração para a próxima geração ocorre via transferência vertical de genes nos organismos vivos naturalmente. Nos programas de melhoramento de plantas, a transferência vertical de genes é feita propositadamente para transferir genes importantes para a geração F1. Duas plantas são cruzadas sexualmente para misturar seus genes e passar para a próxima geração. Ao fazer isso, características valiosas podem ser armazenadas na prole, permitindo a circulação nas gerações futuras.

Nas bactérias, o método mais comum de reprodução assexuada é a fissão binária. A fissão binária resulta em duas células bacterianas idênticas. É um exemplo do método vertical de transferência de genes de bactérias. Nos seres humanos, a doença chamada AIDS está transmitindo de mãe para filho devido à transferência vertical de genes.

Figura 01: Transferência genética vertical de bactérias durante a fissão binária

O que é transferência horizontal de genes?

A transferência horizontal de genes é um mecanismo no qual o material genético é transferido entre organismos não relacionados. Também é conhecido como transferência lateral de genes. Ocorre entre diferentes genomas, como entre espécies diferentes. Os organismos adquirem características diferentes através da transferência de genes. A transferência horizontal de genes é diferente da transferência de genes de pais para filhos.

A transferência horizontal de genes é facilitada devido a vários tipos de DNA possuídos por organismos. São principalmente elementos genéticos móveis, como transposons (genes saltadores), plasmídeos (DNA circular não cromossômico) e bacteriófagos (bactérias que infectam vírus). Ocorre através de vários mecanismos, como segue.

Mecanismos de transferência horizontal de genes

Transformação

Os procariontes são capazes de captar DNA livre na forma de plasmídeos, especialmente.

Conjugação bacteriana

 Um modo de reprodução sexual que ocorre entre duas células temporariamente conectadas. Durante a conjugação, os plasmídeos F são transferidos do doador para o receptor, resultando na transferência de material genético entre dois organismos, como mostrado na figura 02. Esse é o principal mecanismo envolvido na transferência horizontal de genes.

Transdução

O bacteriófago é capaz de injetar seu DNA em uma bactéria quando infectada, o que resulta na transferência de genes entre duas bactérias durante a segunda infecção. Isso ocorre através de dois processos denominados transdução generalizada e especializada.

Usos da transferência horizontal de genes

A transferência horizontal de genes é usada em engenharia genética. O DNA estranho pode ser recombinado ou inserido no genoma do organismo receptor na transferência horizontal de genes. Ele permite que os destinatários adquiram novos traços importantes para o crescimento e a sobrevivência. A transferência horizontal de genes é extremamente importante na adaptação e evolução de procariontes e eucariotos. Características favoráveis ​​são filtradas através da seleção natural e contribuem para a evolução. Alguns organismos adquirem genes que são valiosos para adaptação e evolução através da transferência horizontal de genes. Por exemplo, a aquisição de resistividade a antibióticos por bactérias é resultado da transferência horizontal de genes.

A transferência horizontal de genes é mais favorecida entre os táxons intimamente relacionados do que espécies altamente diferentes. Também pode ocorrer entre bactérias que habitam o mesmo microambiente.

Figura 02: Transferência genética horizontal de bactérias durante a conjugação

Qual é a diferença entre transferência vertical e horizontal de genes?

Transferência Genética Vertical x Horizontal
Transferência vertical de genes refere-se ao processo que transfere material genético do pai para a prole pela reprodução.	Transferência horizontal de genes refere-se ao processo que transfere material genético entre organismos não relacionados.
Métodos
Pode ocorrer por meios sexuais, assexuais ou artificiais.	Transformação, transdução e conjugação bacteriana são mecanismos envolvidos na transferência horizontal de genes.
Ocorrência
É um processo comum.	É um processo menos comum.
Dependência do DNA Móvel
Não depende de elementos genéticos móveis.	É possível devido a elementos móveis de DNA, como transposons, plasmídeos, bacteriófagos.

Resumo - Transferência Genética Vertical vs Horizontal

A transferência de genes pode ocorrer entre indivíduos relacionados e não relacionados. Existem dois tipos principais de transferência de genes denominados vertical e horizontal. A transmissão vertical de genes acontece de pais para filhos. Durante a reprodução ou cruzamento de plantas, os genes são transferidos dos pais para a progênie. A transferência horizontal de genes ocorre entre diferentes espécies que não estão relacionadas. Não é viável como transferência vertical de genes. No entanto, devido a elementos móveis de DNA, como plasmídeos, genes saltadores e bacteriófagos, os genes trocam horizontalmente entre organismos via conjugação, transdução e transformação. A transferência horizontal de genes é comum em bactérias e arquéias do que em eucariotos. Essa é a diferença entre a transferência vertical e horizontal de genes.

Referência:
1. Hotopp, Julie C. Dunning. "Transferência horizontal de genes entre bactérias e animais." Tendências em genética: TIG. Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA, abril de 2011. Web. 09 Pode 2017
2. Rogers, Kara. "Transferência horizontal de genes". Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, Inc., 22 de novembro de 2016. Web. 09 de maio de 2017. https://www.britannica.com/science/horizontal-gene-transfer
3. Lacroix, Benoît. "Transferência de DNA de bactérias para eucariotos." MBio. N.p., 12 de julho de 2016. Web. 09 Pode 2017

Cortesia da imagem:
1. “Fissão Binária 2” Por Ecoddington14 - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Binary_Fission.png (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Conjugação" Por Adenosine - Trabalho próprio (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia