Pemindahan gen merujuk kepada proses yang memindahkan atau menukar bahan genetik antara organisma. DNA yang menanggung gen berfungsi ditukar antara organisma yang menyebabkan perubahan dalam komposisi genom mereka. Ia boleh berlaku dalam dua jenis yang dinamakan pemindahan gen menegak dan pemindahan gen mendatar. Pemindahan gen mendatar merujuk kepada proses di mana bahan genetik dipindahkan antara individu yang tidak berkaitan. Pemindahan gen menegak merujuk kepada proses di mana gen dipindahkan dari ibu bapa kepada anak mereka. Ini adalah perbezaan utama antara pemindahan gen menegak dan mendatar. Pemindahan gen menegak adalah umum di kalangan organisma manakala pemindahan gen mendatar kurang biasa.
KANDUNGAN
1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah Pemindahan Gestetik Vertikal
3. Apakah Pemindahan Gegaran Mendatar
4. Side by Side Perbandingan - Vertical vs Horizontal Transfer Gen
5. Ringkasan
Pemindahan gen menegak adalah kaedah pemindahan gen dari ibu bapa kepada anak mereka. Ia boleh berlaku sama ada melalui pembiakan seksual atau pembiakan aseksual atau mekanisme tiruan. Proses ini adalah satu mekanisme yang sama antara organisma yang berkaitan. Genom yang diluluskan dari satu generasi ke generasi akan datang berlaku melalui gen menegak memindahkan dalam organisma hidup secara semula jadi. Dalam program pembiakan tumbuhan, pemindahan gen menegak dilakukan dengan sengaja untuk memindahkan gen penting kepada generasi F1. Dua tumbuhan disebarkan secara seksual untuk mencampurkan gen mereka dan lulus kepada generasi akan datang. Dengan melakukan ini, ciri-ciri berharga dapat disimpan dalam anak-anak yang membolehkan peredaran di generasi masa depan.
Dalam bakteria, kaedah pembiakan aseksual yang paling biasa adalah pembelahan binari. Pembelahan perduaan menghasilkan dua sel bakteria yang sama. Ini adalah contoh kaedah pemindahan gen menegak bakteria. Pada manusia, penyakit yang dipanggil AIDS menyebarkan dari ibu induk kepada bayi kerana pemindahan gen menegak.
Rajah 01: pemindahan gen menegak bakteria semasa pembelahan binari
Pemindahan gen mendatar adalah mekanisme di mana bahan genetik dipindahkan antara organisma yang tidak berkaitan. Ia juga dikenali sebagai pemindahan gen sisi. Ia berlaku di antara genom berbeza seperti antara spesies yang berlainan. Organisma memperoleh ciri-ciri yang berbeza melalui pemindahan gen. Pemindahan gen mendatar adalah berbeza daripada pemindahan gen dari ibu bapa kepada anak.
Pemindahan gen mendatar menjadi mudah kerana beberapa jenis DNA yang dimiliki oleh organisma. Mereka terutamanya unsur-unsur genetik mudah alih seperti transposon (melompat gen), plasmids (DNA pekeliling bukan kromosom), dan bacteriophages (bakteria menjangkiti virus). Ia berlaku melalui beberapa mekanisme seperti berikut.
Prokariot mampu mengambil DNA secara percuma dalam bentuk plasmid khusus.
Cara pembiakan seksual yang berlaku di antara dua sel tersambung sementara. Semasa konjugasi, plasmid F dipindahkan dari penderma kepada penerima yang mengakibatkan pemindahan bahan genetik antara dua organisma seperti ditunjukkan pada angka 02. Ini adalah mekanisme utama yang melibatkan pemindahan gen horizontal.
Bacteriophage mampu menyuntik DNAnya menjadi bakteria apabila dijangkiti, yang menyebabkan gen memindahkan antara dua bakteria semasa jangkitan kedua. Ini berlaku melalui dua proses yang dinamakan transduksi umum dan khusus.
Pemindahan gen mendatar digunakan dalam kejuruteraan genetik. DNA asing boleh dikombinasikan atau dimasukkan ke dalam genom organisma penerima dalam pemindahan gen mendatar. Ia membolehkan para penerima memperoleh ciri-ciri baru yang penting untuk pertumbuhan dan kelangsungan hidup. Pemindahan gen mendatar sangat penting dalam penyesuaian dan evolusi kedua-dua prokariotik dan eukariota. Ciri-ciri yang disukai ditapis melalui pemilihan semulajadi dan menyumbang kepada evolusi. Sesetengah organisma memperoleh gen yang berharga untuk penyesuaian dan evolusi melalui pemindahan gen mendatar. Sebagai contoh, pengambilan resistivitas antibiotik oleh bakteria adalah hasil pemindahan gen mendatar.
Pemindahan gen mendatar paling digemari di kalangan taksonomi yang berkait rapat daripada spesies yang sangat berbeza. Ia juga boleh berlaku di antara bakteria yang mendiami dalam lingkungan mikro yang sama.
Rajah 02: pemindahan gen yang mendatar bakteria semasa konjugasi
Pemindahan Gen Menegak Menegak | |
Pemindahan gen menegak merujuk kepada proses yang memindahkan bahan genetik dari ibu bapa kepada anak-anak dengan pembiakan. | Pemindahan gen mendatar merujuk kepada proses yang memindahkan bahan genetik antara organisma yang tidak berkaitan. |
Kaedah | |
Ia boleh berlaku melalui cara seksual, aseksual atau buatan. | Transformasi, transduksi dan conjugation bakteria adalah mekanisme yang terlibat dalam pemindahan gen mendatar. |
Kejadian | |
Ini adalah satu proses biasa. | Ini adalah proses yang kurang biasa. |
Ketergantungan pada DNA Mudah Alih | |
Ia tidak bergantung kepada unsur-unsur genetik mudah alih. | Ia mungkin disebabkan oleh unsur-unsur DNA mudah alih seperti transposon, plasmids, bacteriophages. |
Pemindahan gen boleh berlaku di antara individu berkaitan dan tidak berkaitan. Terdapat dua jenis utama pemindahan gen yang dinamakan menegak dan mendatar. Penurunan gen menegak berlaku dari ibu bapa kepada anak. Semasa pembiakan semula atau penyebaran tumbuhan, gen dipindahkan dari ibu bapa kepada keturunan. Pemindahan gen mendatar berlaku antara spesies yang berbeza yang tidak berkaitan. Ia tidak boleh dilakukan sebagai pemindahan gen menegak. Walau bagaimanapun, disebabkan oleh unsur-unsur DNA mudah alih seperti plasmid, melompat gen dan bakteropin, pertukaran gen antara organisma secara mendatar melalui konjugasi, transduksi dan transformasi. Pemindahan gen mendatar adalah biasa dalam bakteria dan archaea daripada eukariota. Ini adalah perbezaan antara pemindahan gen menegak dan mendatar.
Rujukan:
1. Hotopp, Julie C. Dunning. "Pemindahan gen mendatar antara bakteria dan haiwan." Trend dalam genetik: TIG. Perpustakaan Perubatan Negara A.S., Apr. 2011. Web. 09 Mei 2017
2. Rogers, Kara. "Pemindahan gen mendatar." Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica, inc., 22 Nov 2016. Web. 09 Mei 2017. https://www.britannica.com/science/horizontal-gene-transfer
3. Lacroix, Benoît. "Pemindahan DNA dari Bakteria kepada Eukaryotes." MBio. N.p., 12 Julai 2016. Web. 09 Mei 2017
Image Courtesy:
1. "Pembebasan Perduaan 2" Oleh Ecoddington14 - https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Binary_Fission.png (CC BY-SA 3.0) melalui Wikimedia Commons
2. "Conjugation" Oleh Adenosine - Kerja sendiri (CC BY-SA 3.0) melalui Wikimedia Commons