Типы генетического переноса между организмами

Генетический перенос – это передача генетической информации от одного организма другому. Это происходит при помощи двух механизмов: вертикального переноса генов и горизонтального переноса генов. Вертикальный перенос генов происходит, когда генетическая информация передается от одного поколения следующему, что происходит гораздо чаще, чем горизонтальный перенос генов. И половое, и бесполое размножение являются формами вертикального переноса генов, когда один или несколько организмов передают часть генома или весь свой геном потомству. Кроме того, вертикальный перенос генов происходит как у прокариотических, так и у эукариотических видов.

Горизонтальный перенос генов происходит, когда генетическая информация передается представителю того же поколения, и чаще всего встречается у прокариотических видов. В то время как среди эукариот межвидовой горизонтальный перенос генов чрезвычайно редок, у прокариот он часто встречается. Горизонтальный перенос генов между различными видами – важный источник генетического разнообразия у прокариот.

Большинство прокариотических видов размножаются бесполым путем. Хотя это позволяет быстрее производить потомство, полученные потомки обладают ограниченным генетическим разнообразием. Горизонтальный перенос генов, таким образом, играет жизненно важную роль в обеспечении генетического разнообразия прокариот. Посредством горизонтального переноса генов прокариоты могут делиться небольшой частью своего генома с другими организмами, конспецифичными (принадлежащими тому же виду) или гетероспецифичными (принадлежащими другому виду), в одном поколении. Многие ученые полагают, что горизонтальный перенос генов и мутации являются наиболее значительными источниками генетической изменчивости прокариот. Таким образом, горизонтальный перенос генов обеспечивает некий исходный материал, на который действует естественный отбор.  

Ярким примером этого является появление устойчивых к антибиотикам штаммов бактерий. Гены, придающие устойчивость к антибиотику, могут передаваться между различными видами и штаммами бактерий, что дает бактериям-реципиентам избирательное преимущество, например, устойчивые к пенициллину штаммы Neisseria gonorrhoeae, вызывающие гонорею. Более того, по некоторым оценкам, по меньшей мере 18% генома E. coli было приобретено посредством горизонтального переноса генов в течение миллионов лет эволюции.