Горизонтальный перенос генов и пластичность прокариотических геномов

 Изучение бактерий привело к открытиюгоризонтального переноса генов, который был описан в Японии в 1959 г.

Горизонтальный перенос генов - любой процесс, при котором организм или клетка передает генетический материал другому организму (клетке), не являющийся его потомком.

У прокариот может происходить частичное объединение геномов. При конъюгации клетка-донор в ходе непосредственного контакта передаёт клетке-реципиенту часть своего генома (в некоторых случаях весь). Участки ДНК донора могут обмениваться на гомологичные участки ДНК реципиента. Вероятность такого обмена значима только для бактерий одного вида.

способность клетки к трансформации возможна при особом ее состоянии, компетентностью( клеточной стенки и плазмалеммы: становится пористой, плазмалемма образует многочисленные впячивания, а на внешней поверхности появляются– факторы компетентности) . бактериальная клетка может поглощать и свободно находящуюся в среде ДНК, включая её в свой геном в случае высокой степени гомологии с собственной ДНК - трансформация. В природных условиях протекает обмен генетической информацией при помощи умеренных фагов (трансдукция). При трансдукции в вирионы попадает ДНК клетки-хозяина. Вирионы заражают другие клетки, и ДНК исходной бактериальной клетки проникает в другую бактериальную клетку. Вирусная ДНК интегрируется в бактериальную хромосому, а привнесенная бактериальная ДНК рекомбинирует с ДНК бактериальной хромосомы. В результате 50% клеток оказываются трансформированными.
Кроме этого, возможен перенос нехромосомных генов при помощи плазмид определённого типа, кодирующих этот процесс, процесс обмена другими плазмидами и передачи транспозон.

При горизонтальном переносе новых генов не образуется (как то имеет место при мутациях), осуществляется создание разных генных сочетаний. Это важно так как естественный отбор действует на всю совокупность признаков организма.

Горизонтальный перенос генов и пластичность прокариотических геномов.

Горизонтальный перенос генов определяется как перенос генетической информации от одного генома к другому, в особенности между двумя видами.

Для переноса необходимы факторы:

1. посредник для транспортировки генетической информации между организмами и клетками.

2.Молекулярный механизм для встраивания чужеродных кусков ДНК в хозяйский геном.         Ретровирусы способны выполнять обе эти функции.

Горизонтальный перенос можно обнаружить при значительном нарушении «непрерывности» филогенетического распределения определенного гена.

         Горизонтально могут переносится два типа последовательностей:

1. последовательности их транспозиционных элементов

2.Геномные последовательности

         Существует очень мало случаев, когда горизонтальный перенос геномных последовательностей был убедительно доказан. Многие подобные заявления впоследствии не были подтверждены на молекулярном уровне.