Anahtar Farkı – Dikey ve Yatay Gen Transferi
Gen transferi, organizmalar arasında genetik materyal transfer eden veya değiştiren süreci ifade eder. Fonksiyonel genleri taşıyan DNA, genomik kompozisyonlarında değişikliğe neden olan organizmalar arasında değiş tokuş edilir. Dikey gen transferi ve yatay gen transferi olmak üzere iki tipte ortaya çıkabilir. Yatay gen transferi, genetik materyalin ilgisiz bireyler arasında transfer edildiği süreci ifade eder. Dikey gen transferi, genlerin ebeveynden yavrularına aktarıldığı süreci ifade eder. Dikey ve yatay gen transferi arasındaki temel fark budur. Dikey gen aktarımı organizmalar arasında yaygınken yatay gen aktarımı daha az yaygındır.
Dikey Gen Transferi Nedir?
Dikey gen aktarımı, ebeveynden yavrularına gen aktarımının bir yöntemidir. Eşeyli üreme veya eşeysiz üreme veya yapay mekanizmalar yoluyla ortaya çıkabilir. Bu süreç, ilgili organizmalar arasında gerçekleşen ortak bir mekanizmadır. Genomların nesilden nesile aktarılması, canlı organizmalarda doğal olarak dikey gen aktarımı yoluyla gerçekleşir. Bitki yetiştirme programlarında, önemli genleri F1 nesline aktarmak için dikey gen aktarımı bilinçli olarak yapılır. İki bitki, genlerini karıştırmak ve bir sonraki nesle geçmek için eşeyli olarak çaprazlanır. Bunu yaparak, gelecek nesillerde dolaşıma izin veren değerli özellikler yavrularda saklanabilir.
Bakterilerde en yaygın eşeysiz üreme yöntemi ikili bölünmedir. İkili fisyon, iki özdeş bakteri hücresiyle sonuçlanır. Bakterilerin dikey gen transfer yöntemine bir örnektir. İnsanlarda AIDS adı verilen hastalık, dikey gen aktarımı nedeniyle ebeveyn anneden bebeğe bulaşıyor.
Şekil 01: İkili bölünme sırasında bakterilerin dikey gen transferi
Yatay Gen Transferi Nedir?
Yatay gen transferi, genetik materyalin akraba olmayan organizmalar arasında transfer edildiği bir mekanizmadır. Yanal gen transferi olarak da bilinir. Farklı türler arasında olduğu gibi farklı genomlar arasında meydana gelir. Organizmalar, gen aktarımı yoluyla farklı özellikler kazanır. Yatay gen aktarımı, ebeveynden yavruya aktarılan genden farklıdır.
Yatay gen aktarımı, organizmaların sahip olduğu çeşitli DNA türleri nedeniyle kolaylaşır. Bunlar esas olarak transpozonlar (sıçrayan genler), plazmitler (kromozomal olmayan dairesel DNA) ve bakteriyofajlar (virüsleri enfekte eden bakteriler) gibi hareketli genetik elementlerdir. Aşağıdaki gibi çeşitli mekanizmalar aracılığıyla gerçekleşir.
Yatay Gen Transfer Mekanizmaları
Dönüşüm
Prokaryotlar özel olarak plazmit formundaki serbest DNA'yı alabilirler.
Bakteriyel Konjugasyon
Geçici olarak bağlı iki hücre arasında meydana gelen bir cinsel üreme modu. Konjugasyon sırasında, F plazmitleri donörden alıcıya aktarılır, bu da şekil 02'de gösterildiği gibi iki organizma arasında genetik materyal transferi ile sonuçlanır. Bu, yatay gen transferinde yer alan ana mekanizmadır.
İletişim
Bakteriyofaj, enfekte olduğunda DNA'sını bir bakteriye enjekte edebilir, bu da ikinci enfeksiyon sırasında iki bakteri arasında gen aktarımına neden olur. Bu, genelleştirilmiş ve özelleştirilmiş transdüksiyon adı verilen iki süreç aracılığıyla gerçekleşir.
Yatay Gen Transferinin Kullanımları
Yatay gen transferi, genetik mühendisliğinde kullanılır. Yabancı DNA, yatay gen transferinde alıcı organizmanın genomuna yeniden birleştirilebilir veya eklenebilir. Alıcıların büyüme ve hayatta kalma için önemli olan yeni özellikleri edinmelerini sağlar. Yatay gen transferi, hem prokaryotların hem de ökaryotların adaptasyonu ve evriminde son derece önemlidir. Olumlu özellikler, doğal seçilim yoluyla süzülür ve evrime katkıda bulunur. Bazı organizmalar, yatay gen transferi yoluyla adaptasyon ve evrim için değerli olan genleri elde eder. Örneğin, bakteriler tarafından antibiyotik direncinin kazanılması, yatay gen transferinin bir sonucudur.
Yatay gen transferi, oldukça farklı türlere kıyasla, yakın akraba taksonlar arasında en çok tercih edilenidir. Aynı mikroçevrede yaşayan bakteriler arasında da oluşabilir.
Şekil 02: Konjugasyon sırasında bakterilerin yatay gen transferi
Dikey ve Yatay Gen Transferi arasındaki fark nedir?
Dikey ve Yatay Gen Transferi |
|
| Dikey gen transferi, genetik materyalin üreme yoluyla ebeveynden yavruya aktarılması sürecini ifade eder. | Yatay gen transferi, genetik materyalin alakasız organizmalar arasında transfer edildiği süreci ifade eder. |
| Yöntemler | |
| Cinsel, aseksüel veya yapay yollarla oluşabilir. | Dönüşüm, transdüksiyon ve bakteriyel konjugasyon, yatay gen transferinde yer alan mekanizmalardır. |
| Olay | |
| Yaygın bir işlemdir. | Daha az yaygın bir işlemdir. |
| Mobil DNA'ya Bağımlılık | |
| Mobil genetik elementlere bağlı değildir. | Transpozonlar, plazmitler, bakteriyofajlar gibi hareketli DNA elementleri sayesinde mümkündür. |
Özet – Dikey ve Yatay Gen Transferi
Gen transferi, akraba olan ve olmayan kişiler arasında gerçekleşebilir. Dikey ve yatay olarak adlandırılan iki ana gen aktarımı türü vardır. Dikey gen aktarımı ebeveynden yavruya olur. Üreme veya bitki geçişi sırasında genler ebeveynlerden döllere aktarılır. Yatay gen transferi, akraba olmayan farklı türler arasında gerçekleşir. Dikey gen aktarımı olarak mümkün değildir. Ancak plazmitler, zıplayan genler ve bakteriyofajlar gibi hareketli DNA elementleri nedeniyle organizmalar arasında yatay olarak konjugasyon, transdüksiyon ve transformasyon yoluyla gen alışverişi yapılır. Yatay gen transferi bakteri ve arkelerde ökaryotlardan daha yaygındır. Dikey ve yatay gen aktarımı arasındaki fark budur.
