Transferência horizontal de genes
Transferência horizontal de genes , também chamado transferência lateral de genes , a transmissão de GOTA (ácido desoxirribonucléico) entre diferentes genomas. Horizontal gene transferência é conhecida por ocorrer entre diferentes espécies, como entre procariontes (organismos cujas células não possuem um núcleo definido) e eucariotos (organismos cujas células contêm um núcleo definido), e entre as três organelas dos eucariotos contendo DNA - o núcleo, a mitocôndria e o cloroplasto . A aquisição de DNA por meio da transferência horizontal de genes se distingue da transmissão de material genético dos pais para os filhos durante a reprodução, que é conhecida como transferência vertical de genes.
Trichomonas vaginalis A transferência horizontal de um gene que codifica uma enzima metabólica única de uma espécie de Pasteurella bactérias para o parasita protozoário Trichomonas vaginalis (mostrado) é suspeito de ter facilitado a adaptação do último organismo aos seus hospedeiros animais. A.L. Leu
A transferência horizontal de genes é possibilitada em grande parte pela existência de elementos genéticos móveis, como plasmídeos (material genético extracromossômico), transposons (genes saltadores) e vírus que infectam bactérias (bacteriófagos). Esses elementos são transferidos entre organismos por meio de diferentes mecanismos, que em procariotos incluem transformação , conjugação e transdução. Na transformação, procariotos pegam fragmentos livres de DNA, muitas vezes na forma de plasmídeos, encontrados em seus meio Ambiente . Na conjugação, o material genético é trocado durante uma união temporária entre duas células, o que pode implicar na transferência de um plasmídeo ou transposon. Na transdução, o DNA é transmitido de um célula para outro por meio de um bacteriófago.
Na transferência horizontal de genes, o DNA recém-adquirido é incorporado ao genoma do receptor por meio de recombinação ou inserção. A recombinação é essencialmente o reagrupamento de genes, de modo que segmentos de DNA nativos e estranhos (novos) homólogos são editados e combinados. A inserção ocorre quando o DNA estranho introduzido em uma célula não compartilha homologia com o DNA existente. Neste caso, o novo material genético é incorporado entre os genes existentes no genoma do receptor.
Comparado com procariontes, o processo de transferência horizontal de genes em eucariotos é muito mais complexo, principalmente porque o DNA adquirido deve passar por ambos os lados membrana celular e a membrana nuclear para atingir o genoma do eucarioto. A classificação subcelular e as vias de sinalização desempenham um papel central no transporte do DNA para o genoma.
Procariotos podem trocar DNA com eucariotos, embora os mecanismos por trás desse processo não sejam bem compreendidos. Os mecanismos suspeitos incluem conjugação e endocitose, como quando uma célula eucariótica envolve um célula procariótica e o reúne em uma vesícula especial delimitada por membrana para degradação . Pensa-se que, em casos raros na endocitose, os genes escapam dos procariotos durante a degradação e são subsequentemente incorporados no genoma do eucarioto.
A transferência horizontal de genes desempenha um papel importante na adaptação e evolução em procariotas e eucariotas. Por exemplo, a transferência de um gene que codifica um único código metabólico enzima de uma espécie de Pasteurella bactérias para o parasita protozoário Trichomonas vaginalis é suspeito de ter facilitado o último organismo adaptação aos seus hospedeiros animais. Da mesma forma, a troca de um gene de uma célula humana para a bactéria Neisseria gonorrhoeae - uma transferência que parece ter ocorrido relativamente recentemente na evolução da bactéria - pode ter permitido que o organismo se adaptasse e sobrevivesse em humanos. Os cientistas propuseram também que a evolução recente da via do metilaspartato de metabolismo no halofílico (amante do sal) arqueano Haloarcula marismortui originado com a aquisição pelo organismo de um conjunto especializado de genes por meio de transferência horizontal.
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