क्षैतिज जीन स्थानांतरण तंत्र और उदाहरण

क्षैतिज जीन स्थानांतरण या पार्श्व जीन स्थानांतरण जीवों के बीच आनुवंशिक सामग्री का आदान-प्रदान है, जो पिता से पुत्र तक नहीं होता है। यह घटना एक ही पीढ़ी के व्यक्तियों के बीच होती है और एककोशिकीय या बहुकोशिकीय प्राणियों में हो सकती है.

क्षैतिज हस्तांतरण तीन मुख्य तंत्रों के माध्यम से होता है: संयुग्मन, परिवर्तन और पारगमन। पहले प्रकार में, डीएनए के लंबे टुकड़ों का आदान-प्रदान करना संभव है, जबकि अंतिम दो में स्थानांतरण आनुवंशिक सामग्री के छोटे खंडों तक सीमित है।.

विपरीत अवधारणा स्थानांतरण है खड़ा जीन की, जहां आनुवंशिक जानकारी एक जीव से उसके वंश तक गुजरती है। यह प्रक्रिया यूकेरियोट्स, जैसे पौधों और जानवरों में व्यापक है। इसके विपरीत, सूक्ष्मजीव सूक्ष्मजीवों में क्षैतिज स्थानांतरण आम है.

यूकेरियोट्स में, क्षैतिज स्थानांतरण इतना सामान्य नहीं है। हालांकि, इस घटना के आदान-प्रदान का सबूत है, जिसमें मानवों का वंश भी शामिल है, जिन्होंने वायरस के माध्यम से कुछ जीन प्राप्त किए हैं.

सूची

• 1 क्षैतिज जीन स्थानांतरण क्या है?
• 2 तंत्र
  • २.१ संयुग्मन
  • २.२ परिवर्तन
  • 2.3 पारगमन
• 3 उदाहरण
• 4 विकास में जीन का क्षैतिज स्थानांतरण
• 5 संदर्भ

क्षैतिज जीन स्थानांतरण क्या है?

प्रजनन के दौरान, यूकेरियोटिक जीव अपने जीन को एक पीढ़ी से अपने वंश (वंश) में पारित करते हैं, जिसे ऊर्ध्वाधर जीन स्थानांतरण के रूप में जाना जाता है। प्रोकैरियोट्स भी इस कदम का प्रदर्शन करते हैं, लेकिन विखंडन घटना या अन्य तंत्र द्वारा अलैंगिक प्रजनन के माध्यम से.

हालांकि, प्रोकैरियोट्स में आनुवंशिक सामग्री के आदान-प्रदान का एक और तरीका है जिसे क्षैतिज जीन स्थानांतरण कहा जाता है। यहाँ, डीएनए के टुकड़ों का एक ही पीढ़ी के जीवों के बीच आदान-प्रदान होता है और यह एक प्रजाति से दूसरे प्रजाति में जा सकता है.

क्षैतिज स्थानांतरण बैक्टीरिया के बीच अपेक्षाकृत आम है। ऐसे जीन का उदाहरण लें, जो एंटीबायोटिक दवाओं के प्रतिरोध का कारण बनते हैं। ये महत्वपूर्ण डीएनए टुकड़े सामान्य रूप से विभिन्न प्रजातियों के बैक्टीरिया के बीच स्थानांतरित होते हैं.

कहा कि संक्रमण का इलाज करते समय तंत्र महत्वपूर्ण चिकित्सा जटिलताओं को मान लेता है.

तंत्र

तीन मूलभूत तंत्र हैं जिनके द्वारा क्षैतिज हस्तांतरण द्वारा डीएनए का आदान-प्रदान किया जा सकता है। ये संयुग्मन, परिवर्तन और पारगमन हैं.

विकार

संयुग्मन द्वारा जीन स्थानांतरण एकमात्र प्रकार है जिसमें दो बैक्टीरिया के बीच सीधा संपर्क शामिल है.

हालांकि, लैंगिक प्रजनन (जहां आमतौर पर शामिल जीवों के बीच एक संपर्क होता है) के माध्यम से जीन एक्सचेंज से इसकी तुलना नहीं की जानी चाहिए, क्योंकि प्रक्रिया बहुत अलग है। मुख्य अंतरों में अर्धसूत्रीविभाजन की अनुपस्थिति है.

संयुग्मन के दौरान, एक जीवाणु से दूसरे जीवाणु में आनुवांशिक पदार्थ का मार्ग पिली नामक संरचना द्वारा स्थापित भौतिक संपर्क के माध्यम से होता है। यह एक कनेक्शन ब्रिज के रूप में काम करता है, जहां एक्सचेंज होता है.

हालांकि बैक्टीरिया लिंगों में अंतर नहीं करते हैं, यह जीव के लिए "पुरुष" के रूप में जाना जाता है जो कारक एफ (प्रजनन च) के रूप में जाना जाने वाला एक छोटा गोलाकार डीएनए करता है। ये कोशिकाएं संयुग्मन के दौरान दाता होती हैं, और वे उस सामग्री को किसी अन्य कोशिका में भेजती हैं जिसमें कारक का अभाव होता है.

एफ-फैक्टर डीएनए में लगभग 40 जीन होते हैं, जो यौन कारक की प्रतिकृति और यौन पिली के संश्लेषण को नियंत्रित करते हैं.

संयुग्मन प्रक्रिया का पहला सबूत लेडबर्ग और टाटम के प्रयोगों से आता है, लेकिन यह बर्नार्ड डेविस था जिसने अंत में यह साबित कर दिया कि हस्तांतरण के लिए संपर्क आवश्यक था.

परिवर्तन

परिवर्तन में एक नग्न डीएनए अणु को लेना शामिल है जो एक मेजबान जीवाणु के पास वातावरण में है। यह डीएनए टुकड़ा एक अन्य जीवाणु से आता है.

इस प्रक्रिया को स्वाभाविक रूप से किया जा सकता है, क्योंकि जीवाणु आबादी सामान्य रूप से परिवर्तन से गुजरती है। इसी तरह, यह परिवर्तन प्रयोगशाला में जीवाणुओं को बल देने के लिए किया जा सकता है ताकि बाहर की तरफ पाए जाने वाले ब्याज के डीएनए को ले जाया जा सके.

सैद्धांतिक रूप से, कोई भी डीएनए टुकड़ा लिया जा सकता है। हालांकि, यह देखा गया है कि इस प्रक्रिया में छोटे अणु शामिल हैं.

पारगमन

अंत में, पारगमन का तंत्र एक फेज (वायरस) के माध्यम से होता है जो एक दाता जीवाणु से डीएनए को प्राप्तकर्ता तक पहुंचाता है। पिछले मामले की तरह, हस्तांतरित डीएनए की मात्रा अपेक्षाकृत कम है, क्योंकि वायरस की डीएनए ले जाने की क्षमता सीमित है.

आमतौर पर, यह तंत्र phylogenetically बंद बैक्टीरिया के लिए प्रतिबंधित है, क्योंकि डीएनए ले जाने वाले वायरस को सामग्री को इंजेक्ट करने में सक्षम होने के लिए बैक्टीरिया के विशिष्ट रिसेप्टर्स से बांधना चाहिए।.

उदाहरण

एंडोन्यूक्लियूज़ एंजाइम होते हैं जो एक पॉली न्यूक्लियोटाइड श्रृंखला के भीतर फॉस्फोडाइस्टर बॉन्ड को तोड़ने की क्षमता रखते हैं, इसलिए - उन्हें "एंडो" के रूप में जाना जाता है। ये एंजाइम कहीं भी नहीं कटते हैं, उनके पास करने के लिए विशिष्ट साइटें हैं, जिन्हें प्रतिबंध साइट कहा जाता है.

इकोरी एंजाइमों के लिए एमिनो एसिड अनुक्रम (में ई। कोलाई) और आरएसआरआई (में) रोडोबैक्टर स्पैरोइड्स) लगभग 300 अमीनो एसिड अवशेषों का एक क्रम होता है, जो एक दूसरे के समान 50% होते हैं, जो स्पष्ट रूप से एक करीबी विकास संबंध का संकेत देता है.

हालांकि, अन्य आणविक और जैव रासायनिक विशेषताओं के अध्ययन के लिए धन्यवाद, ये दो बैक्टीरिया बहुत अलग हैं और फाइलेगनेटिक दृष्टिकोण से बहुत असंबंधित हैं.

इसके अलावा, जीन जो कि एंजाइम EcoRI के लिए कोड बहुत विशिष्ट कोडन का उपयोग करता है जो सामान्य रूप से उपयोग किए जाने वाले से अलग होते हैं ई। कोलाई, इसलिए यह संदेह है कि जीन की उत्पत्ति इस जीवाणु में नहीं हुई थी.

विकास में जीन का क्षैतिज स्थानांतरण

वर्ष 1859 में, ब्रिटिश प्रकृतिवादी चार्ल्स डार्विन ने प्राकृतिक चयन के माध्यम से अपने विकास के सिद्धांत के साथ जैविक विज्ञान में क्रांति ला दी। उनकी प्रतिष्ठित पुस्तक में, प्रजातियों की उत्पत्ति, डार्विन प्रजातियों के बीच मौजूद वंशावली संबंधों को चित्रित करने के लिए जीवन के पेड़ के रूपक का प्रस्ताव करता है.

आज, फ़्लोजेनीज़ ऐसे रूपक का औपचारिक प्रतिनिधित्व करते हैं, जहाँ यह माना जाता है कि आनुवांशिक जानकारी का प्रसारण लंबवत रूप से होता है - माता-पिता से बच्चों तक.

हम बहुकोशिकीय जीवों के लिए बड़ी असुविधा के बिना इस दृष्टि को लागू कर सकते हैं और डार्विन के प्रस्ताव के अनुसार हम एक शाखा पैटर्न प्राप्त करेंगे।.

हालांकि, फ्यूजन के बिना शाखाओं का यह प्रतिनिधित्व सूक्ष्मजीवों पर लागू करना मुश्किल है। विभिन्न प्रोकैरियोट्स के जीनोम की तुलना करते समय, यह स्पष्ट है कि वंशावली के बीच व्यापक जीन स्थानांतरण होता है.

इस प्रकार, संबंधों का पैटर्न अधिक नेटवर्क जैसा दिखता है, शाखाओं के साथ जुड़ा हुआ है और एक साथ विलय हो जाता है, क्षैतिज जीन स्थानांतरण की व्यापकता के लिए धन्यवाद.

संदर्भ

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