تقليديا، عندما يفكر المرء في وراثة inheritance المعلومات الوراثية genetic information، يتصور أن الجينات genes تنتقل من الآباء parent إلى الأبناء offspring. ومع ذلك، تخيل أن تكون قادر على نقل الجينات بين أفراد عائلتك، أو بينك وبين أحد زملائك. على الرغم من أن العديد من الأنواع البكتيرية والأركية بارعة في القيام بكلا النوعين من نقل المعلومات، سوف نركز على الأنواع البكتيرية هنا.
1- نقل الجينات العمودي vertical gene
transfer
الطفرات mutations التي كانت واحدة من الطرق التي يمكن فيها تعديل المادة الوراثية genetic material في الخلية cell بشكل دائم. لأن التغيير الدائم حدث في الخلية الأبوية parent cell، جميع الأجيال القادمة المشتقة من الانقسام الثنائي binary fission من الخلية الأبوية أيضا سيكون لديها الطفرة. هذا الشكل من النقل الوراثي genetic transfer يشار إليه باسم نقل الجينات العمودي vertical gene transfer.
2- نقل الجينات الأفقي horizontal gene
transfer
البكتيريا تفتقر للتكاثر الجنسي sexual reproduction كآلية للتنوع الوراثي genetic diversity. ومع ذلك، فإنها لا تزال تمتلك عملية يمكن أن ينشأ من خلالها التنوع ومعاودة الإرتباط الوراثي genetic recombination. هذا من خلال عملية نقل الجينات الأفقي horizontal gene transfer (HGT)، نوع من معاودة الإرتباط الوراثي الذي يتضمن على نقل داخل خلوي جانبي lateral intercellular
transfer لـ DNA من خلية مانحة donor cell إلى خلية مستقبلة recipient cell. إذا، على سبيل المثال، تتلقى الخلية المستقبلة من الخلية المانحة قطع DNA الكروموسومي chromosomal DNA fragment، بلازميد plasmid، نقال transposon، أو شكل من مزيج من هذه العناصر يحتوي على جين لمقاومة المضادات الحيوية antibiotic resistance، فإن DNA الجديد يقترن بمنطقة مكملة من DNA الخلية المستقبلة ويحل محلها. في هذه الحالة، لا يوجد أي تغيير في كمية DNA الكروموسومي للخلية المستقبلة، ولكن هناك تغيير كبير في جودته وفسيولوجيا الخلية cell physiology — خلية حساسة sensitive للمضادات الحيوية أصبحت مقاومة resistant. في الواقع، المقاومة
العالمية المتزايدة للمضادات الحيوية من قبل مسببات الأمراض البشرية human pathogens، مثل ستربتوكوس نيموني Streptococcus pneumoniae، ستافيلوكوكس أوريوس Staphylococcus aureus، وسيدوموناس ايروجينوزا Pseudomonas aeruginosa، هو مثال واحد على انتشار نقل الجينات الأفقي.
ثلاث آليات مميزة تتوسط في نقل DNA الأفقي بين الخلايا البكتيرية: التحول transformation، الاقتران conjugation، والتوصيل transduction. تشمل جميع العمليات الثلاث أربع خطوات متماثلة. يجب أن يكون DNA المانح:
1. مجهز للنقل.
2. ينقل إلى الخلية المستقبلة.
3.
يأخذ بنجاح من قبل الخلية المستقبلة.
4.
يدمج في حالة مستقرة في الخلية المستقبلة.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق