Horisontaalinen geeninsiirto

Wikipedia
Loikkaa: valikkoon, hakuun

Horisontaalisella geeninsiirrolla (engl. horizontal gene transfer) tarkoitetaan sitä että solu ottaa ympäristöstään geneettistä materiaalia. Tällä ilmiöllä on tärkeä osa bakteereiden evoluutiossa. Ilmiön johti siihen, että evoluutio ei etene pelkästään sukulinjoissa muodostaen selkeän evoluutiopuun, vaan että etenkin sen "juuressa", missä on ollut yksisoluisia eliöitä, on tapahtunut sekoittumista myös sukulinjojen ulkopuolelta.

Geenien hankintamekanismeja tunnetaan kolme kappaletta;

  1. transformaatio (engl. transformation) eli DNA:n ottaminen suoraan solun ulkopuolelta.
  2. konjugaatio (engl. bacterial conjugation) eli DNA:n siirto bakteerilta toiselle.
  3. transduktio (engl. transduction) eli geneettisen materiaalin siiryminen bakteriofagien välityksellä.

Transformaatio[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Transformaatio havaittiin, kun tautia aikaansaamattoman S. pneumoniae -kannan huomattiin muuttuvan tautia aiheuttavaksi sillä, että se asetettiin liuokseen, jossa oli tapettu tautia aiheuttava kanta vuonna 1944 kuuluisassa kokeessa, jonka tekivät Oswald Avery, Colin MacLeod ja Maclyn McCarty Bakteerien kykyä ottaa vastaan DNA:ta kutsutaan kompetenssiksi. Transformaatiossa bakteerisolu ottaa DNA:ta ympäristöstään. Kun bakteeri kuolee, sen soluseinä ja solukalvo hajoavat. Perintöaines eli kokonaiset plasmidit ja paloiksi hajonnut kromosomaalinen DNA vapautuvat ympäristöön. Lähistöllä oleva elävä bakteeri voi ottaa tätä perintöainesta sisäänsä. Kromosomipala hakeutuu solulimassa vastaanottajabakteerin DNA:n vastinkohtaan ja korvaa sen.[1]

Konjugaatio[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Konjugaatio on DNA:n yksisuuntaista siirtoa bakteerisolusta toiseen. Konjugaatiossa luovuttajabakteeri (donor -yksilö) luovuttaa ulokkeensa (pilus) läpi perimäainestaan (plasmidi tai kromosomi) vastaanottajabakteeriin (resipientti yksilö). Tätä tapahtuu paitsi bakteereista toiseen, myös bakteereista aitotumallisiin soluihin. Ilmiön löysivät mikrobiologit Joshua Lederberg ja E. L. Tatum 1940 -luvulla. Myöhemmin on havaittu, että konjugaatiossa voi siirtyä kokonaisia bakteerikromosomeja (engl. high frequency recombination) Aluksi luovuttajan perintöaines kahdentuu.[1]

Transduktio[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

Transduktio on prosessi, jossa bakteerin DNA siirtyy bakteerista toiseen viruksen (bakteriofagi) välityksellä infektoinnin yhteydessä. Ilmiö havaittiin vuonna 1952, kun Joshua Lederberg havaitsi bakteriofagien infektoineen bakteerisolun; niiden normaaliin toimintaan kuuluu käyttää kohdesolun omaa DNA:n kahdentamisjärjestelmää monistumiseensa. Isäntäsolusta peräisin oleva DNA etsiytyy uuden bakteerin kromosomi-DNA:n vastinkohdan viereen ja korvaa sen.[2]

Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]

  1. a b Happonen, Holopainen, Sariola, Sotkas, Tenhunen, Tihtarinen-Ulmanen, Venäläinen: Bios 5 - Bioteknologia, s. 22-23. Helsinki: WSOY, 2006. ISBN 978-951-0-27633-4.
  2. Schumann, Wolfgang: ”10”, Dynamics of the Bacterial Chromosome: Structure and Function, s. 381. John Wiley & Sons, 2006. ISBN 3-527-30496-7. Teoksen verkkoversio (viitattu 17.4.2012). (englanniksi)

Aiheesta muualla[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]