نقل الجينات الأفقي: الفرق بين النسختين

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
تصفح التاريخ تفاعلياً
[نسخة منشورة][مراجعة غير مفحوصة]
→ التعديل السابقالتعديل اللاحق ←
تم حذف المحتوى تمت إضافة المحتوى
مرئينص الويكي
طلا ملخص تعديل
سطر 5: سطر 5:


النقل الجيني الأفقي هو ظاهرة هامة جدا، وقد يكون الطريقة السائدة لنقل الجينات في الكائنات أحادية الخلية.<ref name="edwards">{{مرجع ويب|المسار=http://www.physorg.com/news205389256.html|العنوان=Horizontal gene transfer in microbes much more frequent than previously thought|المؤلف=Lin Edwards|التاريخ= October 4, 2010|الناشر=PhysOrg.com}}</ref><ref name="arnold">{{مرجع ويب|المسار=http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=to-share-and-share-alike|العنوان=To Share and Share Alike: Bacteria swap genes with their neighbors more frequently than researchers have realized|المؤلف=Carrie Arnold|التاريخ= April 18, 2011|الناشر=Scientific American}}</ref>
النقل الجيني الأفقي هو ظاهرة هامة جدا، وقد يكون الطريقة السائدة لنقل الجينات في الكائنات أحادية الخلية.<ref name="edwards">{{مرجع ويب|المسار=http://www.physorg.com/news205389256.html|العنوان=Horizontal gene transfer in microbes much more frequent than previously thought|المؤلف=Lin Edwards|التاريخ= October 4, 2010|الناشر=PhysOrg.com}}</ref><ref name="arnold">{{مرجع ويب|المسار=http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=to-share-and-share-alike|العنوان=To Share and Share Alike: Bacteria swap genes with their neighbors more frequently than researchers have realized|المؤلف=Carrie Arnold|التاريخ= April 18, 2011|الناشر=Scientific American}}</ref>

== لمحة تاريخية: ==
تم وصف نقل الجينات الافقي لأول مرة في سياتل عام 1951 في نشرات بينت أن نقل الجين الفيروسي إلى <nowiki/>[[وتدية خناقية|الخناق الوتدية]] كان السبب في ظهور سلالات قاتلة(ذات تأثير سلبي كبير ) من سلالات غير قاتلة <ref>{{Cite journal|الأخير=Freeman|الأول=Victor J.|التاريخ=2017-01-15|العنوان=STUDIES ON THE VIRULENCE OF BACTERIOPHAGE-INFECTED STRAINS OF CORYNEBACTERIUM DIPHTHERIAE1|المسار=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC386063/|journal=Journal of Bacteriology|المجلد=61|العدد=6|الصفحات=675–688|issn=0021-9193|ببمد_سنترال=386063|ببمد=14850426}}</ref>, و أيضا حل لغز <nowiki/>[[خناق|مرض الخناق]] (المريض يكون مصاب بالبكتيريا دون ظهور أي اعراض و من الممكن أن تظهر هذه الأعراض فجأة أو لا تظهر أبدا ) ,<ref>Phillip Marguilies "Epidemics: Deadly diseases throughout history". Rosen, New York. 2005.</ref> كما أعطت هذه النشرة أول مثال على أهمية <nowiki/>[[دورة المستذيب|دورة انفجار الخلية]] المضيفة بعد تعرضها للفيروس <ref>{{مرجع ويب
| المسار = http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/1965/lwoff-lecture.html
| العنوان = André Lwoff - Nobel Lecture: Interaction among Virus, Cell, and Organism
| الموقع = www.nobelprize.org
| تاريخ الوصول = 2017-01-15
}}</ref> . وصف نقل الجينات لأول مرة في اليابان في نشرة عام 1959 بينت أن انتقال الجينات التي تكسب الخلية البكتيرية المناعة و الحصانة ضد المضادات الحيوية بين الانواع المختلفة من <nowiki/>[[بكتيريا|البكتيريا]] <ref>{{cite journal|journal=Hihon Iji Shimpor|author=Ochiai K, Yamanaka T, Kimura K, Sawada, O|title=Inheritance of drug resistance (and its transfer) between Shigella strains and Between Shigella and E. coli strains|volume=1861|pages=34|year=1959|language=Japanese}}</ref><ref>{{cite journal|journal=Jpn. J. Microbiol.|vauthors=Akiba T, Koyama K, Ishiki Y, Kimura S, Fukushima T|title=On the mechanism of the development of multiple-drug-resistant clones of Shigella|volume=4|pages=219–27|date=April 1960|pmid=13681921|doi=10.1111/j.1348-0421.1960.tb00170.x|issue=2}}</ref>. في منتصف الثمانينات , تنبأ العالم سيفانين <ref>{{cite journal|journal=J. Theor. Biol.|author=Syvanen M|title=Cross-species gene transfer; implications for a new theory of evolution|volume=112|issue=2|pages=333–43|date=January 1985|pmid=2984477|doi=10.1016/S0022-5193(85)80291-5|url=http://www.dcn.davis.ca.us/vme/hgt/JTheoBiolvol112pp333-343yr1985.PDF|format=PDF}}</ref> أن انتقال الجينات المتأخر موجود , و أن له اهمية بيولوجية , و يعزى له الفضل في تشكيل تاريخ التطور منذ بداية الحياة على الأرض .

كما قال كل من جيان و رافيرا و لايك (1999) :"على نحو متزايد , الدراسات حول الجينات ة الجينوم (العوامل الوراثية ) تشير أن نقل أفقي كبير حدث بين <nowiki/>[[بدائيات النوى|الخلايا بدائية النوى]]" <ref>{{cite journal|journal=Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A.|bibcode=1999PNAS...96.3801J|vauthors=Jain R, Rivera MC, Lake JA|title=Horizontal gene transfer among genomes: The complexity hypothesis|volume=96|issue=7|pages=3801–6|date=March 1999|pmid=10097118|pmc=22375|doi=10.1073/pnas.96.7.3801|url=http://www.pnas.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=10097118}}</ref> (انظر الى نشرة لايك و رايفيرا 2007 ) <ref>{{cite journal|journal=Nature|bibcode=2004Natur.431..152R|vauthors=Rivera MC, Lake JA|title=The ring of life provides evidence for a genome fusion origin of eukaryotes|volume=431|issue=7005|pages=152–5|date=September 2004|pmid=15356622|doi=10.1038/nature02848|url=http://www.sdsc.edu/~shindyal/ejc121304.pdf}}</ref>. و يبدو أن هذه الظاهرة لكان لها بعض الأهمية <nowiki/>[[حقيقيات النوى|للخلايا حقيقية النوى وحيدة الخلية]] . لاحظ باتس و اخرون دلائل إضافية أن لانتقال الجينات الأفقي دور كبير في التطور الحيوي <nowiki/>[[طلائعيات|للأوليات]] .<ref>{{Cite journal|الأخير=Bapteste|الأول=E|الأخير2=Susko|الأول2=E|الأخير3=Leigh|الأول3=J|الأخير4=MacLeod|الأول4=D|الأخير5=Charlebois|الأول5=RL|الأخير6=Doolittle|الأول6=WF|التاريخ=2005-05-24|العنوان=Do orthologous gene phylogenies really support tree-thinking?|المسار=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1156881/|journal=BMC Evolutionary Biology|المجلد=5|الصفحات=33|دوي=10.1186/1471-2148-5-33|issn=1471-2148|ببمد_سنترال=1156881|ببمد=15913459}}</ref>

يوجد العديد من الدلائل على أن النباتات و الحيوانات المتطورة تأثرت بنقل الجينات الأفقي , و هذا أثار مخاوفا بشأن السلامة <ref name="Mae-Wan Ho">{{Cite journal|journal=Microbial Ecology in Health and Disease|author=Mae-Wan Ho|year=1999|title=Cauliflower Mosaic Viral Promoter – A Recipe for Disaster?|volume=11|url=http://www.i-sis.org.uk/pdf/CaMV_promoter_recipe_for_disaster.pdf|accessdate=2008-06-09|pages=194–7|doi=10.3402/mehd.v11i4.7918|issue=4}}</ref>. تطعيم نبات باخر من الممكن أن ينقل <nowiki/>[[بلاستيدات خضراء|البلاستيدات الخضراء]] ([[عضية خلوية|عضيات]] في الخلية النباتية تتحكم بعملية <nowiki/>[[تركيب ضوئي|البناء الضوئي]] ) و <nowiki/>[[دي أن إيه الميتوكندريا|المادة الوراثية الموجودة في المايتوكندريا]] و <nowiki/>[[نواة (خلية)|نواة الخلية]] التي تحتوي على <nowiki/>[[مجموع مورثي|المادة الوراثية]] و هذا من المحتمل أن ينتج أنوعا جديدة من النباتات . <ref>{{Cite web|url=https://www.newscientist.com/article/2079813-farmers-may-have-been-accidentally-making-gmos-for-millennia/|title=Farmers may have been accidentally making GMOs for millennia|last=Le Page|first=Michael|date=2016-03-17|website=|publisher=The New Scientist|language=English|access-date=2016-07-11}}</ref> بعض <nowiki/>[[حرشفيات الأجنحة]] (مثل دودة القز و شرنقات الفراشات ) عدلت جيناتها عن طريق نقل الجينات الافقي من دبور البراكوفيروس ,<ref>{{Cite journal|journal=PLOS Genet|issn=1553-7404|last=Gasmi|first=Laila|last2=Boulain|first2=Helene|last3=Gauthier|first3=Jeremy|last4=Hua-Van|first4=Aurelie|last5=Musset|first5=Karine|last6=Jakubowska|first6=Agata K.|last7=Aury|first7=Jean-Marc|last8=Volkoff|first8=Anne-Nathalie|last9=Huguet|first9=Elisabeth|date=2015-09-17|title=Recurrent Domestication by Lepidoptera of Genes from Their Parasites Mediated by Bracoviruses|url=http://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1005470|volume=11|issue=9|pages=e1005470|doi=10.1371/journal.pgen.1005470|pmc=4574769|pmid=26379286}}</ref>عضات حشرات <nowiki/>[[الرضوفيات]] ( مثل البق ) تصيب الإنسان عن طريق <nowiki/>[[مثقبية]] <nowiki/>[[داء شاغاس|مرض شاغاس]] , حيث تقوم الحشرة بإدخال جزء من جيناتها الى جينوم الإنسان . <ref>{{Cite web|url=http://phenomena.nationalgeographic.com/2010/02/14/genes-from-chagas-parasite-can-transfer-to-humans-and-be-passed-on-to-children/|title=Genes from Chagas parasite can transfer to humans and be passed on to children|last=Yong|first=Ed|date=2010-02-14|publisher=National Geographic|language=English|access-date=2016-07-13}}</ref>و هذا يلعب دورا في حدوث مرض السرطان .<ref>{{cite journal|journal=PLoS Comput Biol|last1=Riley|first1=DR|last2=Sieber|first2=KB|last3=Robinson|first3=KM|last4=White|first4=JR|last5=Ganesan|first5=A|display-authors=etal|year=2013|title=Bacteria-Human Somatic Cell Lateral Gene Transfer Is Enriched in Cancer Samples|url=|volume=9|issue=6|page=e1003107|doi=10.1371/journal.pcbi.1003107}}</ref>

توضح نشرة ريتشاردسون و بالمر أن انتقال الجينات الافقي يلعب دورا رئيسا في تطور البكتيريا و هذا شائع في الكائنات الحية وحيدة الخلية حقيقية النوى , على الرغم من ذلك يبقى إنتشارنقل الجينات الافقي في الخلايا حقيقة النوى <nowiki/>[[متعددة الخلايا]] و أهميته في تطورها غير واضح . <ref>{{cite journal|journal=Journal of Experimental Botany|author1=Richardson, Aaron O.|author2=Palmer, Jeffrey D.|date=January 2007|title=Horizontal Gene Transfer in Plants|volume=58|pages=1–9|url=http://www.sdsc.edu/~shindyal/ejc121304.pdf|format=PDF|doi=10.1093/jxb/erl148|pmid=17030541|issue=1}}</ref>

و يرجع ذلك الى الكمية المتزايدة من الأدلة التي تشير إلى أهمية نظريات التطور . علماء البيولوجيا الجزيئية مثل بيتر جوجارتين وصفوا نقل الجينات الأفقي بأنه نموذج جديد لعلم الأحياء.<ref name="gogarten">{{cite journal|journal=Esalen Center for Theory and Research Conference|author=Gogarten, Peter|year=2000|title=Horizontal Gene Transfer: A New Paradigm for Biology|url=http://www.esalenctr.org/display/confpage.cfm?confid=10&pageid=105&pgtype=1|accessdate=2007-03-18}}</ref>

و قد جادل البعض بأن عملية نقل الجينات الأفقي قد تكون خطرا مخفيا على الهندسة الوراثية , لأنها قد تسمح<nowiki/>[[حمض نووي ريبوزي منقوص الأكسجين|للحمض النووي]] <nowiki/>[[كائنات معدلة وراثيا|المعدل]] للانتقال من نوع إلى اخر .<ref name="Mae-Wan Ho2" />

== الفيروسات : ==
[[فيروس|الفيروس]] المسمى <nowiki/>[[فيروس محاكي|ميميفيروس]](فيروس محاكي) يصيب الأميبا , كما ان فيروس اخر يسمى <nowiki/>[[فيروس آكل|سبوتنك]] (فيروس اكل )يصيب ايضا الأميبا , لكنه لا يستطيع التكاثر بداخلها إلا إذا كان الميميفيروس قد أصاب الخلية ,<ref name="pmid18690211">{{cite journal|journal=Nature|bibcode=2008Natur.455..100L|vauthors=La Scola B, Desnues C, Pagnier I, Robert C, Barrassi L, Fournous G, Merchat M, Suzan-Monti M, Forterre P, Koonin E, Raoult D|title=The virophage as a unique parasite of the giant mimivirus|volume=455|issue=7209|pages=100–4|date=September 2008|pmid=18690211|doi=10.1038/nature07218}}</ref>جينوم السبوتنك يكشف عن مزيد من التبصر في وظائفه الحيوية , على الرغم من أن 13 من جيناتها تظهر تشابه صغير مع الجينات المعروفة , إلا أن 3 منها ترتبط إرتباطا وثيقا بالميميفيروس و المامافيروس (بالإنجليزية:mamavirus ) , ربما يتم تقطيع هذه الجينات بواسطة فيروسات صغيرة و يتم حزمها على شكل جزيئات في مرحلة ما من حياتها .هذا يؤكد على أن <nowiki/>[[تابع (بيولوجيا)|الفيروسات المتشعبة]] تقوم بنقل الجينات افقيا بين الفيروسات الأخرى بنفس الطريقة التي تقوم بها الفاجات(الفيروسات التي تصيب البكتيريا ) بنقل الجينات العابرة بين البكتيريا,<ref>{{cite journal|journal=Nature|bibcode=2008Natur.454..677P|author=Pearson H|title='Virophage' suggests viruses are alive|volume=454|issue=7205|pages=677|date=August 2008|pmid=18685665|doi=10.1038/454677a|url=http://www.nature.com/news/2008/080806/full/454677a.html}}</ref> كما قد لوحظ نقل الجينات بين نبات التبغ و الفيروس الذي يصيبه .<ref name="Bejarano,E.R. 1994">{{cite journal|journal=Proceedings of the National Academy of Sciences|author1=Bejarano E.R.|author2=Khashoggi A.M.|author3=Witty M.|author4=Lichtenstein C.P.|year=1994|title=Discovery of ancient recombination between geminiviral DNA and the nuclear genome of Nicotiana sp|url=|volume=93|issue=|pages=759–764}}</ref>

== الهندسة الوراثية : ==
[[ملف:Artificial Bacterial Transformation.svg|تصغير|208x208بك|قبل تعريض البكتيريا للمضادات الحيوية , يتم إدخال البلازميد الى الخلية البكتيرية و هي تحت الضغط , ثم يتم إدخاله في الحمض النووي للبكتيريا مما يخلق مناعة للمضادات الحيوية . عندما تحضر البلازميدات يتم ادخالها في الخلايا البكتيرية عن طريق إما عمل فتحات في الغشاء الحيوي للبكتيريا مع درجات الحرارة العالية و المعالجة الكيميائية أو جعل الخلية البكتيرية متوسطة النفاذية عن طريق عملية كهربائية يقوم من خلالها يقوم تيار كهربائي بعمل فتحات في الغشاء الخلوي للبكتيرا . بعد عودة الظروف الى طبيعتها , الفتحات في الغشاء الخلوي تغلق و البلازميدات تكون قد حصرت داخل الخلية و يصبح البلازميد جزء من المادية الوراثية , و هذه الجينات يحدث لها عمليات التضاعف و النسخ و الترجمة .]]
الهندسة الوراثية في الأساس نقل الجينات الأفقي و كان مع اشرطة التعبير الاصطناعية (بالانجليزية : [[Sleeping Beauty transposon system]]) , <ref>{{cite journal|journal=Cell|author1=Ivics Z.|author2=Hackett P.B.|author3=Plasterk R.H.|author4=Izsvak Z.|year=1997|title=Molecular reconstruction of ''Sleeping Beauty'', a Tc1-like transposon from fish, and its transposition in human cells|doi=10.1016/S0092-8674(00)80436-5|volume=91|issue=4|pages=501–510|pmid=9390559}}</ref>طور كعامل نقل الجينات الاصطناعية و التي تعتمد على قدرات معروفة من الترانسبوزونات لغزو جينومات الأنواع المختلفة ,هذا النظام استخدم لعرض التسلسل الجيني لأنواع كبيرة من جينومات الحيوانات <ref>{{cite journal|journal=J. Mol. Biol.|author1=Izsvak Z.|author2=Ivics Z.|author3=Plasterk R.H.|year=2000|title=Sleeping Beauty, a wide host-range transposon vector for genetic transformation in vertebrates|volume=302|issue=1|pages=93–102|pmid=10964563|doi=10.1006/jmbi.2000.4047}}</ref><ref>{{cite journal|journal=Insect Biochem. Mol. Biol.|vauthors=Kurtti TJ, Mattila JT, Herron MJ, etal|title=Transgene expression and silencing in a tick cell line: A model system for functional tick genomics|volume=38|issue=10|pages=963–8|date=October 2008|pmid=18722527|pmc=2581827|doi=10.1016/j.ibmb.2008.07.008|url=http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0965-1748(08)00132-X}}</ref>(انظر ايضا الى <nowiki/>[[علاج جيني|العلاج الجيني]])


وهناك عدة آليات لنقل الجينات الأفقي: <ref>{{Cite journal|الأخير=Gyles|الأول=C.|الأخير2=Boerlin|الأول2=P.|التاريخ=2013-12-06|العنوان=Horizontally Transferred Genetic Elements and Their Role in Pathogenesis of Bacterial Disease|المسار=http://journals.sagepub.com/doi/full/10.1177/0300985813511131|journal=Veterinary Pathology|اللغة=en|المجلد=51|العدد=2|الصفحات=328–340|دوي=10.1177/0300985813511131}}</ref>
وهناك عدة آليات لنقل الجينات الأفقي: <ref>{{Cite journal|الأخير=Gyles|الأول=C.|الأخير2=Boerlin|الأول2=P.|التاريخ=2013-12-06|العنوان=Horizontally Transferred Genetic Elements and Their Role in Pathogenesis of Bacterial Disease|المسار=http://journals.sagepub.com/doi/full/10.1177/0300985813511131|journal=Veterinary Pathology|اللغة=en|المجلد=51|العدد=2|الصفحات=328–340|دوي=10.1177/0300985813511131}}</ref>
سطر 21: سطر 46:


== انتقال فيروسي ==
== انتقال فيروسي ==

'''الانتقال الفيروسي''' هو نوع من التأشيب الجيني الذي يستخدم فيه فيروسًا باعتباره ناقل للتسلسل الجيني المطلوب.
'''الانتقال الفيروسي''' هو نوع من التأشيب الجيني الذي يستخدم فيه فيروسًا باعتباره ناقل للتسلسل الجيني المطلوب.


نسخة 16:40، 15 يناير 2017

شجرة الحياة الحالية تظهر عمليات نقل الجينات الأفقي.

النقل الأفقي للمورثات (بالإنجليزية: Horizontal gene transfer)‏ هو أي طريقة بواسطتها تحصل الكائنات الحية على مواد وراثية من كائنات أخرى دون أن تكون من نسلها. على العكس من ذلك، نقل الجينات العامودي يحدث عندما يتلقى الكائن الحي الجينات من أسلافه (مثل أبويه). أما نقل الجينات الأفقي فهو يحدث بمعزل عن عملية التكاثر.

نقل الجينات الأفقي هو السبب الرئيسي لامتلاك البكتيريا القدرة على مقاومة المضادات الحيوية،[1][2][3][4] وهو أيضا السبب في تطور بكتيرات قادرة على تحليل مركبات جديدة، مثل المبيدات التي من صنع الإنسان.[5] النقل الأفقي في هذه الحالة يحدث غالباً عن طريق تبادل البلازميدات.[6] فمن الممكن أن تنتقل الجينات المسؤولة عن المقاومة للمضادات الموجودة في نوع من البكتيريا إلى أنواع أخرى من البكتيريا من خلال آليات مختلفة (مثل الأشعار البكتيرية F)، الأمر الذي يُسلح مستقبلات الجينات المسؤولة عن المقاومة ضد المضادات الحيوية، وهذا الأمر أصبح يشكل تحدياً طبياً. وهذا هو أهم سبب لوجوب عدم استهلاك المضادات الحيوية أو منحها للمرضى دون وصفة طبية (إرشادات) من طبيب.[7]

النقل الجيني الأفقي هو ظاهرة هامة جدا، وقد يكون الطريقة السائدة لنقل الجينات في الكائنات أحادية الخلية.[8][9]

لمحة تاريخية:

تم وصف نقل الجينات الافقي لأول مرة في سياتل عام 1951 في نشرات بينت أن نقل الجين الفيروسي إلى الخناق الوتدية كان السبب في ظهور سلالات قاتلة(ذات تأثير سلبي كبير ) من سلالات غير قاتلة [10], و أيضا حل لغز مرض الخناق (المريض يكون مصاب بالبكتيريا دون ظهور أي اعراض و من الممكن أن تظهر هذه الأعراض فجأة أو لا تظهر أبدا ) ,[11] كما أعطت هذه النشرة أول مثال على أهمية دورة انفجار الخلية المضيفة بعد تعرضها للفيروس [12] . وصف نقل الجينات لأول مرة في اليابان في نشرة عام 1959 بينت أن انتقال الجينات التي تكسب الخلية البكتيرية المناعة و الحصانة ضد المضادات الحيوية بين الانواع المختلفة من البكتيريا [13][14]. في منتصف الثمانينات , تنبأ العالم سيفانين [15] أن انتقال الجينات المتأخر موجود , و أن له اهمية بيولوجية , و يعزى له الفضل في تشكيل تاريخ التطور منذ بداية الحياة على الأرض .

كما قال كل من جيان و رافيرا و لايك (1999) :"على نحو متزايد , الدراسات حول الجينات ة الجينوم (العوامل الوراثية ) تشير أن نقل أفقي كبير حدث بين الخلايا بدائية النوى" [16] (انظر الى نشرة لايك و رايفيرا 2007 ) [17]. و يبدو أن هذه الظاهرة لكان لها بعض الأهمية للخلايا حقيقية النوى وحيدة الخلية . لاحظ باتس و اخرون دلائل إضافية أن لانتقال الجينات الأفقي دور كبير في التطور الحيوي للأوليات .[18]

يوجد العديد من الدلائل على أن النباتات و الحيوانات المتطورة تأثرت بنقل الجينات الأفقي , و هذا أثار مخاوفا بشأن السلامة [19]. تطعيم نبات باخر من الممكن أن ينقل البلاستيدات الخضراء (عضيات في الخلية النباتية تتحكم بعملية البناء الضوئي ) و المادة الوراثية الموجودة في المايتوكندريا و نواة الخلية التي تحتوي على المادة الوراثية و هذا من المحتمل أن ينتج أنوعا جديدة من النباتات . [20] بعض حرشفيات الأجنحة (مثل دودة القز و شرنقات الفراشات ) عدلت جيناتها عن طريق نقل الجينات الافقي من دبور البراكوفيروس ,[21]عضات حشرات الرضوفيات ( مثل البق ) تصيب الإنسان عن طريق مثقبية مرض شاغاس , حيث تقوم الحشرة بإدخال جزء من جيناتها الى جينوم الإنسان . [22]و هذا يلعب دورا في حدوث مرض السرطان .[23]

توضح نشرة ريتشاردسون و بالمر أن انتقال الجينات الافقي يلعب دورا رئيسا في تطور البكتيريا و هذا شائع في الكائنات الحية وحيدة الخلية حقيقية النوى , على الرغم من ذلك يبقى إنتشارنقل الجينات الافقي في الخلايا حقيقة النوى متعددة الخلايا و أهميته في تطورها غير واضح . [24]

و يرجع ذلك الى الكمية المتزايدة من الأدلة التي تشير إلى أهمية نظريات التطور . علماء البيولوجيا الجزيئية مثل بيتر جوجارتين وصفوا نقل الجينات الأفقي بأنه نموذج جديد لعلم الأحياء.[25]

و قد جادل البعض بأن عملية نقل الجينات الأفقي قد تكون خطرا مخفيا على الهندسة الوراثية , لأنها قد تسمحللحمض النووي المعدل للانتقال من نوع إلى اخر .[26]

الفيروسات :

الفيروس المسمى ميميفيروس(فيروس محاكي) يصيب الأميبا , كما ان فيروس اخر يسمى سبوتنك (فيروس اكل )يصيب ايضا الأميبا , لكنه لا يستطيع التكاثر بداخلها إلا إذا كان الميميفيروس قد أصاب الخلية ,[27]جينوم السبوتنك يكشف عن مزيد من التبصر في وظائفه الحيوية , على الرغم من أن 13 من جيناتها تظهر تشابه صغير مع الجينات المعروفة , إلا أن 3 منها ترتبط إرتباطا وثيقا بالميميفيروس و المامافيروس (بالإنجليزية:mamavirus ) , ربما يتم تقطيع هذه الجينات بواسطة فيروسات صغيرة و يتم حزمها على شكل جزيئات في مرحلة ما من حياتها .هذا يؤكد على أن الفيروسات المتشعبة تقوم بنقل الجينات افقيا بين الفيروسات الأخرى بنفس الطريقة التي تقوم بها الفاجات(الفيروسات التي تصيب البكتيريا ) بنقل الجينات العابرة بين البكتيريا,[28] كما قد لوحظ نقل الجينات بين نبات التبغ و الفيروس الذي يصيبه .[29]

الهندسة الوراثية :

قبل تعريض البكتيريا للمضادات الحيوية , يتم إدخال البلازميد الى الخلية البكتيرية و هي تحت الضغط , ثم يتم إدخاله في الحمض النووي للبكتيريا مما يخلق مناعة للمضادات الحيوية . عندما تحضر البلازميدات يتم ادخالها في الخلايا البكتيرية عن طريق إما عمل فتحات في الغشاء الحيوي للبكتيريا مع درجات الحرارة العالية و المعالجة الكيميائية أو جعل الخلية البكتيرية متوسطة النفاذية عن طريق عملية كهربائية يقوم من خلالها يقوم تيار كهربائي بعمل فتحات في الغشاء الخلوي للبكتيرا . بعد عودة الظروف الى طبيعتها , الفتحات في الغشاء الخلوي تغلق و البلازميدات تكون قد حصرت داخل الخلية و يصبح البلازميد جزء من المادية الوراثية , و هذه الجينات يحدث لها عمليات التضاعف و النسخ و الترجمة .

الهندسة الوراثية في الأساس نقل الجينات الأفقي و كان مع اشرطة التعبير الاصطناعية (بالانجليزية : Sleeping Beauty transposon system) , [30]طور كعامل نقل الجينات الاصطناعية و التي تعتمد على قدرات معروفة من الترانسبوزونات لغزو جينومات الأنواع المختلفة ,هذا النظام استخدم لعرض التسلسل الجيني لأنواع كبيرة من جينومات الحيوانات [31][32](انظر ايضا الى العلاج الجيني)

وهناك عدة آليات لنقل الجينات الأفقي: [33]

1-استحالة(تغير المظهر) :التغيير في جينات الخلية ينتج عن طريق الادخال، الامتصاص ونسخ و ترجمة(gene expretion ) الجينات المضافة الغريبة عن الخلية (DNA أوRNA) . هذه العملية شائعة نسبيا في البكتيريا، ولكنها قليلة في وحيدة النوى. [35] وكثيرا ما يستخدم التحول في المختبرات لادخال الجينات المعدلة إلى البكتيريا للتجارب أو للتطبيقات الصناعية أو الطبية

2-التنبيغ(transduction): هي عبارة عن العملية التي يتم فيا نقل الحمض النووي للبكتيريا من بكتيريا إلى آخرى عن طريق فيروس (أ الجراثيم، أو الفاجات). [34] . 3-الاقتران البكتيري: وهي العملية التي تنص على نقل الحمض النووي عبر البلازميد من الخلية المانحة إلى الخلية المستقبلة وتتم خلال اتصال الخلية بالخلية الاخرى . [34]

4-عامل نقل الجينات: عناصر مثل فيروس المشفرة من قبل المضيف ، تم العثور عليها في متقلبات ألفا .

5-ترانسبوزون (الجينات القافزة) هو قطاع الهاتف المحمول في الحمض النووي التي يمكن في بعض الاحيان اختيار الجينات المقاومة وادخالها في البلازميد او الكروموسوم، وبالتالي يحفز نقل الجينات الأفقي لمقاومة المضادات الحيوية

.

انتقال فيروسي

الانتقال الفيروسي هو نوع من التأشيب الجيني الذي يستخدم فيه فيروسًا باعتباره ناقل للتسلسل الجيني المطلوب.

مراجع

  1. ^ OECD, Safety Assessment of Transgenic Organisms, Volume 4: OECD Consensus Documents, 2010, pp.171-174
  2. ^ Kay E, Vogel, T M, Bertolla F, Nalin R & Simonet, P, In situ transfer of antibiotic resistance genes from transgenic (transplastomic) tobacco plants to bacteria, Appl. Environ. Microbiol. 68, 2002, pp.3345-3351
  3. ^ Koonin E V, Makarova K S & Aravind, L, Horizontal gene transfer in prokaryotes: quantification and classification, Ann Rev Microbiol, 55, 2001, pp.709-742
  4. ^ Nielsen K M, Barriers to horizontal gene transfer by natural transformation in soil bacteria, APMIS Suppl 106, 1998, pp.77-84
  5. ^ McGowan C, Fulthorpe R, Wright A, Tiedje JM, "Evidence for interspecies gene transfer in the evolution of 2,4-dichlorophenoxyacetic acid degraders". Appl Environ Microbiol. 1998 Oct;64(10):pp.4089-92.
  6. ^ Naik GA, Bhat LN, Chpoade BA, Lynch JM (1994). "Transfer of broad-host-range antibiotic resistance plasmids in soil microcosms". Curr. Microbiol. ج. 28 ع. 4: 209–215. DOI:10.1007/BF01575963.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
  7. ^ al.]، Peter J. Russell ... [et (2009). Biology : exploring the diversity of life (ط. 1st Canadian). Toronto: Nelson Education.
  8. ^ Lin Edwards (4 أكتوبر 2010). "Horizontal gene transfer in microbes much more frequent than previously thought". PhysOrg.com.
  9. ^ Carrie Arnold (18 أبريل 2011). "To Share and Share Alike: Bacteria swap genes with their neighbors more frequently than researchers have realized". Scientific American.
  10. ^ Freeman، Victor J. (15 يناير 2017). "STUDIES ON THE VIRULENCE OF BACTERIOPHAGE-INFECTED STRAINS OF CORYNEBACTERIUM DIPHTHERIAE1". Journal of Bacteriology. ج. 61 ع. 6: 675–688. ISSN:0021-9193. PMC:386063. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |ببمد= تم تجاهله (مساعدة)
  11. ^ Phillip Marguilies "Epidemics: Deadly diseases throughout history". Rosen, New York. 2005.
  12. ^ "André Lwoff - Nobel Lecture: Interaction among Virus, Cell, and Organism". www.nobelprize.org. اطلع عليه بتاريخ 2017-01-15.
  13. ^ Ochiai K, Yamanaka T, Kimura K, Sawada, O (1959). "Inheritance of drug resistance (and its transfer) between Shigella strains and Between Shigella and E. coli strains". Hihon Iji Shimpor (باليابانية). 1861: 34.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: أسماء متعددة: قائمة المؤلفين (link)
  14. ^ Akiba T، Koyama K، Ishiki Y، Kimura S، Fukushima T (أبريل 1960). "On the mechanism of the development of multiple-drug-resistant clones of Shigella". Jpn. J. Microbiol. ج. 4 ع. 2: 219–27. DOI:10.1111/j.1348-0421.1960.tb00170.x. PMID:13681921.
  15. ^ Syvanen M (يناير 1985). "Cross-species gene transfer; implications for a new theory of evolution" (PDF). J. Theor. Biol. ج. 112 ع. 2: 333–43. DOI:10.1016/S0022-5193(85)80291-5. PMID:2984477.
  16. ^ Jain R، Rivera MC، Lake JA (مارس 1999). "Horizontal gene transfer among genomes: The complexity hypothesis". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. ج. 96 ع. 7: 3801–6. Bibcode:1999PNAS...96.3801J. DOI:10.1073/pnas.96.7.3801. PMC:22375. PMID:10097118.
  17. ^ Rivera MC، Lake JA (سبتمبر 2004). "The ring of life provides evidence for a genome fusion origin of eukaryotes" (PDF). Nature. ج. 431 ع. 7005: 152–5. Bibcode:2004Natur.431..152R. DOI:10.1038/nature02848. PMID:15356622.
  18. ^ Bapteste، E؛ Susko، E؛ Leigh، J؛ MacLeod، D؛ Charlebois، RL؛ Doolittle، WF (24 مايو 2005). "Do orthologous gene phylogenies really support tree-thinking?". BMC Evolutionary Biology. ج. 5: 33. DOI:10.1186/1471-2148-5-33. ISSN:1471-2148. PMC:1156881. {{استشهاد بدورية محكمة}}: الوسيط غير المعروف |ببمد= تم تجاهله (مساعدة)صيانة الاستشهاد: دوي مجاني غير معلم (link)
  19. ^ Mae-Wan Ho (1999). "Cauliflower Mosaic Viral Promoter – A Recipe for Disaster?" (PDF). Microbial Ecology in Health and Disease. ج. 11 ع. 4: 194–7. DOI:10.3402/mehd.v11i4.7918. اطلع عليه بتاريخ 2008-06-09.
  20. ^ Le Page, Michael (17 Mar 2016). "Farmers may have been accidentally making GMOs for millennia" (بالإنجليزية). The New Scientist. Retrieved 2016-07-11.
  21. ^ Gasmi، Laila؛ Boulain، Helene؛ Gauthier، Jeremy؛ Hua-Van، Aurelie؛ Musset، Karine؛ Jakubowska، Agata K.؛ Aury، Jean-Marc؛ Volkoff، Anne-Nathalie؛ Huguet، Elisabeth (17 سبتمبر 2015). "Recurrent Domestication by Lepidoptera of Genes from Their Parasites Mediated by Bracoviruses". PLOS Genet. ج. 11 ع. 9: e1005470. DOI:10.1371/journal.pgen.1005470. ISSN:1553-7404. PMC:4574769. PMID:26379286.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: دوي مجاني غير معلم (link)
  22. ^ Yong, Ed (14 Feb 2010). "Genes from Chagas parasite can transfer to humans and be passed on to children" (بالإنجليزية). National Geographic. Retrieved 2016-07-13.
  23. ^ Riley، DR؛ Sieber، KB؛ Robinson، KM؛ White، JR؛ Ganesan، A؛ وآخرون (2013). "Bacteria-Human Somatic Cell Lateral Gene Transfer Is Enriched in Cancer Samples". PLoS Comput Biol. ج. 9 ع. 6: e1003107. DOI:10.1371/journal.pcbi.1003107.{{استشهاد بدورية محكمة}}: صيانة الاستشهاد: دوي مجاني غير معلم (link)
  24. ^ Richardson, Aaron O.؛ Palmer, Jeffrey D. (يناير 2007). "Horizontal Gene Transfer in Plants" (PDF). Journal of Experimental Botany. ج. 58 ع. 1: 1–9. DOI:10.1093/jxb/erl148. PMID:17030541.
  25. ^ Gogarten, Peter (2000). "Horizontal Gene Transfer: A New Paradigm for Biology". Esalen Center for Theory and Research Conference. اطلع عليه بتاريخ 2007-03-18.
  26. ^ اكتب عنوان المرجع بين علامتي الفتح <ref> والإغلاق </ref> للمرجع Mae-Wan Ho2
  27. ^ La Scola B، Desnues C، Pagnier I، Robert C، Barrassi L، Fournous G، Merchat M، Suzan-Monti M، Forterre P، Koonin E، Raoult D (سبتمبر 2008). "The virophage as a unique parasite of the giant mimivirus". Nature. ج. 455 ع. 7209: 100–4. Bibcode:2008Natur.455..100L. DOI:10.1038/nature07218. PMID:18690211.
  28. ^ Pearson H (أغسطس 2008). "'Virophage' suggests viruses are alive". Nature. ج. 454 ع. 7205: 677. Bibcode:2008Natur.454..677P. DOI:10.1038/454677a. PMID:18685665.
  29. ^ Bejarano E.R.؛ Khashoggi A.M.؛ Witty M.؛ Lichtenstein C.P. (1994). "Discovery of ancient recombination between geminiviral DNA and the nuclear genome of Nicotiana sp". Proceedings of the National Academy of Sciences. ج. 93: 759–764.
  30. ^ Ivics Z.؛ Hackett P.B.؛ Plasterk R.H.؛ Izsvak Z. (1997). "Molecular reconstruction of Sleeping Beauty, a Tc1-like transposon from fish, and its transposition in human cells". Cell. ج. 91 ع. 4: 501–510. DOI:10.1016/S0092-8674(00)80436-5. PMID:9390559.
  31. ^ Izsvak Z.؛ Ivics Z.؛ Plasterk R.H. (2000). "Sleeping Beauty, a wide host-range transposon vector for genetic transformation in vertebrates". J. Mol. Biol. ج. 302 ع. 1: 93–102. DOI:10.1006/jmbi.2000.4047. PMID:10964563.
  32. ^ Kurtti TJ، Mattila JT، Herron MJ، وآخرون (أكتوبر 2008). "Transgene expression and silencing in a tick cell line: A model system for functional tick genomics". Insect Biochem. Mol. Biol. ج. 38 ع. 10: 963–8. DOI:10.1016/j.ibmb.2008.07.008. PMC:2581827. PMID:18722527.
  33. ^ Gyles, C.; Boerlin, P. (6 Dec 2013). "Horizontally Transferred Genetic Elements and Their Role in Pathogenesis of Bacterial Disease". Veterinary Pathology (بالإنجليزية). 51 (2): 328–340. DOI:10.1177/0300985813511131.
أيقونة بذرة

هذه بذرة مقالة عن علم الوراثة بحاجة للتوسيع. فضلًا شارك في تحريرها.

مجلوبة من «https://ar.wikipedia.org/w/index.php?title=نقل_الجينات_الأفقي&oldid=22184031»