章节出错了,点此刷新,刷新后小编会在两分钟内校正章节内容,请稍后再试。
【9】水平基因转移(公开资料)
水平基因转移(HGT)或横向基因转移(LGT)是遗传物质在生物体之间的移动,而不是通过DNA从父母到后代的(“垂直”)传递(繁殖)HGT是许多生物体进化的重要因素。HGT正在影响对高阶进化的科学理解,同时更显著地改变了对细菌进化的看法。
水平基因转移是抗生素耐药性在细菌中传播的主要机制,并且在可以降解新型化合物(如杀虫剂)的细菌进化中起着重要作用以及毒力的进化、维持和传播它通常涉及温带噬菌体和质粒负责一种细菌中抗生素耐药性的基因可以通过各种HGT机制(如转化、转导和结合)转移到另一种细菌,随后使抗生素耐药基因的接受者对抗抗生素。以这种方式快速传播抗生素耐药基因正在成为医学领域管理的挑战。生态因素也可能在抗生素耐药基因的HGT中发挥作用。
水平基因转移被认为是一个普遍的进化过程,它在不同的原核生物谱系之间分配基因,也可能涉及真核生物。据推测,HGT促进了普遍生命生物化学的维持,从而促进了遗传密码的普遍性。
……
历史
1928年,弗雷德里克·格里菲斯(FrederickGriffith)报道了格里菲斯的实验,这是第一个表明细菌能够通过称为转化的过程传递遗传信息的实验。格里菲斯的发现之后,1930年代末和1940年代初的研究分离出DNA作为传达这种遗传信息的材料。
1951年,在西雅图的一篇论文中描述了水平基因转移,证明病毒基因转移到白喉棒状杆菌中产生了一种来自非毒力菌株的毒力菌株,同时揭示了白喉的机制,并为溶原循环的相关性提供了第一个例子.细菌间基因转移在日本1959年的一篇出版物中首次描述,该出版物证明了不同种类细菌之间的抗生素耐药性转移。在1980年代中期,Syvanen假设具有生物学意义的横向基因转移自地球上生命开始以来就存在,并参与了塑造所有进化历史。
正如Jian、Rivera和Lake(1999)所说:“对基因和基因组的研究表明,原核生物之间已经发生了相当大的水平转移”。这种现象似乎对单细胞真核生物也有一定的意义。正如Bapteste等人(2005年)所观察到的,“额外的证据表明,基因转移也可能是原生生物进化中的一个重要进化机制。
将一种植物嫁接到另一种植物上可以转移叶绿体(植物细胞中进行光合作用的细胞器)、线粒体DNA和包含基因组的整个细胞核,从而有可能产生一个新物种。一些鳞翅目(例如帝王蝶和蚕)已经通过黄蜂布拉科病毒的水平基因转移进行了基因改造。被家庭昆虫叮咬Reduviidae(刺客虫)可以通过寄生虫感染人类锥虫恰加斯病,这种病可以将其DNA插入人类基因组中。有人认为,从细菌到人类的横向基因转移可能在癌症中发挥作用。