遺伝子導入：機能、タスク、役割、病気

遺伝子 移植とは、受精卵への外来遺伝物質の人工的または自然な移動を指します。 より正確には、個々の遺伝子はドナー生物からレシピエント生物に移されます。 水平と垂直が区別されます 遺伝子 転送。 遺伝子 形質転換、接合またはトランスフェクションによって転移を起こすことができます。 技術的な方法は、例えば、マイクロインジェクションまたは「遺伝子銃」とも呼ばれる微粒子銃法です。

遺伝子導入とは何ですか？

遺伝子導入とは、受精卵への外来遺伝物質の人工的または自然な導入を指します。 遺伝子の水平伝播は、有性生殖経路なしで、種の境界に関係なく、遺伝物質が取り込まれるか、受け継がれるプロセスです。 この過程で、特定の性質を持つ遺伝子がゲノムに導入され、そこで活性化されます。 より正確には、これは遺伝物質が系統に沿って伝達されないのに対し、垂直遺伝子伝達は祖先から子孫へと起こることを意味します。 進化論では、遺伝子の水平伝播は、たとえば、強力な進化の飛躍を特徴とする微生物の出現の説明を提供します。 垂直感染、 病原体 感染した世代の遺伝物質を介して別の世代に受け継がれ、特別な形としてこれと区別されなければなりません。 微生物や無脊椎動物では、水平伝播が記録されています。 中で 細菌、例えば、耐性のある遺伝子 抗生物質 展開する。 ボルバキアで 細菌一方、遺伝子の一部だけが後で特定の機能を引き継ぐ場合でも、ゲノム全体がミバエの細胞に移されます。 細胞外でのタンスジェニックDNAの急速な分解により、微生物学的動物相で遺伝子の水平伝播が起こる可能性は低いです。 ほとんどの場合、それは実験室で行われます。 しかし、さまざまな抵抗の出現と 病原体 単独で、自然に発生する遺伝子導入に関する情報を提供することができます。 このような遺伝子導入は、たとえば、DNAを植物細胞に導入する能力を持つ土壌細菌Agrobacterium tumefaciensで実証されています。このプロセスは、ベルギーの分子生物学者であるMarc VanMontaguとJozefSchellによって1983年に最初に説明されました。 -ネガティブロッドバクテリウムBartonellahenselaeは、独自の輸送システムを介してDNAを真核細胞に移すことができます。 次に、遺伝子の垂直伝播は、XNUMXつの個体または植物の間で性的に行われる交配であり、それによって遺伝子が次世代に受け継がれます。 次に、垂直系統に沿った伝送について話します。 たとえば、トランスジェニック植物と非トランスジェニック植物が交配された場合、非トランスジェニック植物も遺伝子の構築物を拾い上げます。 同様に、それはに渡すことの問題である可能性があります 染色体 遺伝子の欠陥がある。 微生物では、DNAの子孫への遺伝は垂直感染と呼ばれます。 この用語は、さらに、 病原体 間に 妊娠、出産過程および出産後の母親から子供へ。 感染症 ここで発生する可能性があります。 風疹 またはHIV。

機能とタスク

In 遺伝子工学、遺伝子の水平伝播は、遺伝子組み換え生物を作成するために使用されます。 このプロセスには、原核生物であるか真核生物であるかなど、特定の変更に応じて多数の方法が含まれます。 前者は細胞核を持たない生物を指します。 これらは例えば 細菌、より正確には真正細菌と古細菌。 それらは、高い生物学的適応性と単純な形態を特徴とし、 ミトコンドリア、細胞質に遊離したゲノムは、複雑な細胞外マトリックスと追加のDNAを持っています。 したがって、真核生物は核を持ち、核を含む初期細胞から発生する生物です。 これらは、順番に、胞子または接合子である可能性があります。 接合子は卵子から生じた二倍体細胞であり、 精子 細胞。 胞子は、環境の影響に対して高い耐性を持つ単細胞または多細胞微生物です。 原核生物では、形質転換、形質導入、および接合が起こります。 真核生物では、トランスフェクションが起こります。 形質導入では、バクテリオファージの感染によってXNUMXつの細菌間でDNAフラグメントが移動します。接合では、DNAはXNUMXつの細菌から別の細菌に移動します。 種の境界を越えてドナーからレシピエントへさえ。 ドナーとして機能する細菌は、そもそも結合を可能にするF因子を持っています。 プラズマブリッジを使用して、細菌間に接続が作成され、ドナーがプラスミドをレシピエントに転送します。 次に、形質転換は細菌による遊離DNAの取り込みです。

疾患および障害

研究者たちは、人間の遺伝物質が遺伝子の水平伝播によって世代から世代へと移されただけでなく、進化の過程で細菌からもそれを採用したことを実証することができました。 したがって、微生物からの2001以上の遺伝子が、遺伝子の水平伝播を介してヒトゲノムに入りました。 研究の結果は145年に最初に騒ぎを引き起こしましたが、それでも物議を醸すと考えられていました。 年が経つにつれて、より広範なゲノムデータベースがついに利用可能になり、英国の科学者はミバエ種、霊長類、さまざまな線虫、およびヒトからの遺伝子を微生物からの遺伝物質と比較しました。 人間の場合、微生物の世界に由来し、関与するなどの重要な機能も果たすXNUMX個の遺伝子が生まれました。 脂肪代謝 またはさまざまな免疫反応で。 このような遺伝子の水平伝播は、おそらく異なる種がまだ分裂していないときに起こったのでしょう。 対照的に、線虫やミバエでは、この形での遺伝子導入は今日でも存在しています。 しかし、そのような細菌のヒトゲノムへの密輸がどのように行われたのかを明らかにすることはまだできていません。 考えられる説明のXNUMXつは ウイルス、トランスポーターとして機能する可能性があります。 一般に、遺伝子導入は両方にプラスの効果をもたらす可能性があります 健康 それらを外部の感受性に対して免疫にすることによって生物の