Diferença chave – Transferência de genes vertical vs horizontal
Transferência de genes refere-se ao processo que transfere ou troca material genético entre organismos. O DNA que contém genes funcionais é trocado entre os organismos causando a mudança em sua composição genômica. Pode ocorrer em dois tipos denominados transferência gênica vertical e transferência gênica horizontal. A transferência horizontal de genes refere-se ao processo no qual o material genético é transferido entre indivíduos não relacionados. A transferência vertical de genes refere-se ao processo em que os genes são transferidos dos pais para os filhos. Esta é a principal diferença entre a transferência de genes vertical e horizontal. A transferência vertical de genes é comum entre os organismos, enquanto a transferência horizontal de genes é menos comum.
O que é a transferência vertical de genes?
Transferência vertical de genes é um método de transferência de genes de pais para filhos. Pode ocorrer através da reprodução sexual ou reprodução assexuada ou mecanismos artificiais. Este processo é um mecanismo comum que acontece entre organismos relacionados. Genomas são passados de uma geração para a próxima geração ocorre através da transferência vertical de genes em organismos vivos naturalmente. Em programas de melhoramento de plantas, a transferência vertical de genes é feita propositalmente para transferir genes importantes para a geração F1. Duas plantas são cruzadas sexualmente para misturar seus genes e passar para a próxima geração. Ao fazer isso, características valiosas podem ser armazenadas na prole permitindo a circulação nas gerações futuras.
Em bactérias, o método de reprodução assexuada mais comum é a fissão binária. A fissão binária resulta em duas células bacterianas idênticas. É um exemplo de método de transferência de genes vertical de bactérias. Em humanos, a doença chamada AIDS é transmitida da mãe para o bebê devido à transferência vertical de genes.
Figura 01: Transferência vertical de genes de bactérias durante a fissão binária
O que é transferência horizontal de genes?
A transferência horizontal de genes é um mecanismo no qual o material genético é transferido entre organismos não relacionados. Também é conhecido como transferência lateral de genes. Ocorre entre diferentes genomas, como entre diferentes espécies. Os organismos adquirem características diferentes através da transferência de genes. A transferência horizontal de genes é diferente da transferência de genes de pais para filhos.
A transferência horizontal de genes é facilitada devido a vários tipos de DNA possuídos pelos organismos. Eles são principalmente elementos genéticos móveis, como transposons (genes s altadores), plasmídeos (DNA circular não cromossômico) e bacteriófagos (bactérias que infectam vírus). Ela ocorre através de vários mecanismos como segue.
Mecanismos horizontais de transferência de genes
Transformação
Os procariontes são capazes de captar DNA livre na forma de plasmídeos especialmente.
Conjugação Bacteriana
Um modo de reprodução sexual que ocorre entre duas células conectadas temporariamente. Durante a conjugação, os plasmídeos F são transferidos do doador para o receptor, resultando na transferência de material genético entre dois organismos, conforme mostrado na figura 02. Este é o principal mecanismo envolvido na transferência horizontal de genes.
Transdução
Bacteriófago é capaz de injetar seu DNA em uma bactéria quando infectada, o que resulta na transferência de genes entre duas bactérias durante a segunda infecção. Isso ocorre por meio de dois processos denominados transdução generalizada e especializada.
Usos da transferência horizontal de genes
A transferência horizontal de genes é usada na engenharia genética. O DNA estranho pode ser recombinado ou inserido no genoma do organismo receptor na transferência horizontal de genes. Ele permite que os receptores adquiram novas características importantes para o crescimento e a sobrevivência. A transferência horizontal de genes é extremamente importante na adaptação e evolução de procariontes e eucariotos. Traços favoráveis são filtrados pela seleção natural e contribuíram para a evolução. Alguns organismos adquirem genes que são valiosos para adaptação e evolução através da transferência horizontal de genes. Por exemplo, a aquisição de resistividade a antibióticos por bactérias é resultado da transferência horizontal de genes.
A transferência horizontal de genes é mais favorecida entre táxons intimamente relacionados do que espécies altamente diferentes. Também pode ocorrer entre bactérias que habitam o mesmo microambiente.
Figura 02: Transferência horizontal de genes de bactérias durante a conjugação
Qual é a diferença entre transferência de genes vertical e horizontal?
Transferência de genes vertical vs horizontal |
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| Transferência vertical de genes refere-se ao processo que transfere material genético de pais para filhos por reprodução. | Transferência horizontal de genes refere-se ao processo que transfere material genético entre organismos não relacionados. |
| Métodos | |
| Pode ocorrer por meios sexuais, assexuados ou artificiais. | Transformação, transdução e conjugação bacteriana são mecanismos envolvidos na transferência horizontal de genes. |
| Ocorrência | |
| É um processo comum. | É um processo menos comum. |
| Dependência de DNA Móvel | |
| Não depende de elementos genéticos móveis. | É possível devido a elementos móveis de DNA, como transposons, plasmídeos, bacteriófagos. |
Resumo – Transferência de genes vertical vs horizontal
A transferência de genes pode ocorrer entre indivíduos relacionados e não relacionados. Existem dois tipos principais de transferência de genes denominados vertical e horizontal. A transmissão gênica vertical acontece de pais para filhos. Durante a reprodução ou cruzamento de plantas, os genes são transferidos dos pais para a prole. A transferência horizontal de genes ocorre entre diferentes espécies que não estão relacionadas. Não é viável como transferência vertical de genes. No entanto, devido a elementos móveis de DNA, como plasmídeos, genes s altadores e bacteriófagos, os genes trocam entre organismos horizontalmente via conjugação, transdução e transformação. A transferência horizontal de genes é comum em bactérias e archaea do que em eucariotos. Esta é a diferença entre a transferência de genes vertical e horizontal.
