Transferencia de genes: función, tareas, rol y enfermedades

Gene La transferencia se refiere a la transferencia artificial o natural de material genético extraño a un óvulo fertilizado. Más precisamente, los genes individuales se transfieren de un organismo donante a un organismo receptor. Se hace una distinción entre horizontal y vertical gen transferir. Gene la transferencia puede tener lugar por transformación, conjugación o transfección. Los métodos técnicos son, por ejemplo, la microinyección o el método biolístico, también llamado “pistola de genes”.

¿Qué es la transferencia de genes?

La transferencia de genes se refiere a la transferencia artificial o natural de material genético extraño a un óvulo fertilizado. La transferencia horizontal de genes es un proceso en el que el material genético se absorbe o se transmite sin vías de reproducción sexual e independientemente de los límites de las especies. En este proceso, un gen con una propiedad específica se introduce en un genoma y se activa allí. Más precisamente, esto significa que el material genético no se transfiere a lo largo de un linaje, mientras que la transferencia genética vertical se produce de antepasados ​​a descendientes. En la teoría de la evolución, la transferencia horizontal de genes proporciona una explicación para la aparición de microorganismos, por ejemplo, que se caracterizan por fuertes saltos evolutivos. Transmisión vertical, en la que patógenos se transmiten a otra generación a través del material genético de una generación infectada, deben distinguirse de ésta como una forma especial. En microorganismos e invertebrados, se documenta la transferencia horizontal. Entre bacterias fotosintéticas, por ejemplo, genes que son resistentes a antibióticos propagar. En Wolbachia bacterias fotosintéticas, por otro lado, un genoma completo se transfiere a las células de una mosca de la fruta, incluso si solo algunos de los genes asumen ciertas funciones. Debido a la rápida descomposición del ADN tansgénico fuera de una célula, es poco probable que se produzca una transferencia horizontal de genes en la fauna microbiológica. La mayoría de las veces ocurre en el laboratorio. Sin embargo, la aparición de diversas resistencias y patógenos por sí solo podría proporcionar información sobre una transferencia genética natural. Dicha transferencia de genes se ha demostrado, por ejemplo, en la bacteria del suelo Agrobacterium tumefaciens, que tiene la capacidad de transferir ADN a las células vegetales, un proceso descrito por primera vez por los biólogos moleculares belgas Marc Van Montagu y Jozef Schell en 1983, y en el Gram -bacteria bastón negativa Bartonella henselae, que es capaz de transferir ADN a las células eucariotas a través de su propio sistema de transporte. La transferencia vertical de genes, a su vez, es un cruce que tiene lugar entre dos individuos o plantas sobre una base sexual, mediante el cual los genes se transmiten a las siguientes generaciones. Entonces estamos hablando de transmisión a lo largo del linaje vertical. Por ejemplo, si se cruzan plantas transgénicas y no transgénicas, las no transgénicas también recogen las construcciones de los genes. Asimismo, puede ser cuestión de pasar a cromosomas que tienen defectos genéticos. En los microorganismos, la herencia del ADN a la descendencia se denomina transmisión vertical. Este término, a su vez, describe adicionalmente la transmisión de patógenos durante el embarazo, proceso de nacimiento y después del nacimiento de la madre al niño. Las enfermedades infecciosas puede ocurrir aquí, p. ej. rubéola o VIH

Función y tarea

In ingeniería genética, la transferencia horizontal de genes se utiliza para crear organismos modificados genéticamente. El proceso involucra numerosos métodos dependiendo de la modificación particular, como si es un procariota o eucariota. El primero se refiere a organismos que no tienen núcleo celular. Estos son, por ejemplo, bacterias fotosintéticas, más precisamente eubacterias y arqueobacterias. Se caracterizan por una alta adaptabilidad biológica y una morfología simple, no tienen mitocondrias, un genoma libre en el citoplasma, tienen una matriz extracelular compleja y ADN adicional. En consecuencia, los eucariotas son organismos que tienen un núcleo y se desarrollan a partir de células iniciales que lo contienen. Estos, a su vez, pueden ser esporas o cigotos. Un cigoto es una célula diploide que ha surgido de un huevo y esperma célula. Las esporas son microorganismos unicelulares o multicelulares con una alta resistencia a las influencias ambientales. En procariotas, ocurren transformación, transducción y conjugación; en eucariotas, se produce la transfección. En la transducción, los fragmentos de ADN se transfieren entre dos bacterias por infección con bacteriófagos; en la conjugación, el ADN se transfiere de una bacteria a otra. Incluso de donante a receptor a través de los límites de las especies. Las bacterias que actúan como donantes tienen el factor F que hace posible la conjugación en primer lugar. Usando un puente de plasma, se crea una conexión entre la bacteria y el donante transfiere el plásmido al receptor. La transformación, a su vez, es la absorción de ADN libre por las bacterias.

Enfermedades y trastornos

Los investigadores ahora han podido demostrar que el material genético humano no solo se transfirió de una generación a la siguiente a través de la transferencia vertical de genes, sino que los humanos también lo adoptaron de bacterias durante la evolución. Por lo tanto, más de cien genes de microorganismos ingresaron al genoma humano a través de la transferencia horizontal de genes. El resultado de la investigación causó revuelo por primera vez en 2001, pero todavía se consideraba controvertido. A medida que avanzaban los años, finalmente estuvo disponible una base de datos de genomas más extensa, y los científicos británicos compararon genes de especies de moscas de la fruta, primates, varios nematodos y humanos con material hereditario de los microorganismos. En el caso de los humanos, el resultado fueron 145 genes que se originaron en el mundo microbiano y que además cumplen funciones importantes, como estar metabolismo de la grasa o en diversas reacciones inmunes. Tal transferencia horizontal de genes probablemente ocurrió en un momento en que las diferentes especies aún no se habían dividido. En contraste, en los nematodos y las moscas de la fruta, la transferencia de genes en esta forma todavía existe hoy. Sin embargo, todavía no ha sido posible aclarar cómo se llevó a cabo el contrabando de tales bacterias al genoma humano. Una posible explicación es virus, que podrían haber servido como transportadores. En general, la transferencia de genes puede tener un efecto positivo en la salud de organismos haciéndolos inmunes a susceptibilidades externas, pero también puede ocurrir lo contrario, por lo que los patógenos, como en el caso del VIH, se transmiten a otro organismo.