Horizontale genoverdracht

Mechanisme

Er zijn verschillende mechanismen voor horizontale genoverdracht:

• Transformatie, de genetische verandering van een cel die het gevolg is van de introductie, de opname en de expressie van vreemd genetisch materiaal (DNA of RNA). Dit proces komt relatief vaak voor bij bacteriën, maar minder vaak bij eukaryoten. Transformatie wordt vaak gebruikt in laboratoria om nieuwe genen in te brengen in bacteriën voor experimenten of voor industriële of medische toepassingen.
• Transductie, het proces waarbij bacterieel DNA van de ene bacterie naar de andere wordt overgebracht door een bacterieel virus (een bacteriofaag, of "faag").
• Bacteriële conjugatie, een proces waarbij een bacteriecel genetisch materiaal overdraagt aan een andere cel door cel-op-celcontact.
• Een genoverdrachtagent of "GTA" is een virusachtig element dat willekeurige stukjes van het gastheerchromosoom bevat. Zij worden aangetroffen bij de meeste leden van de alfaproteobacteria orde Rhodobacterales. Zij worden gecodeerd door het genoom van de gastheer. GTA's dragen zo vaak DNA over dat zij een belangrijke rol in de evolutie kunnen spelen.
  In een rapport uit 2010 werd ontdekt dat genen voor antibioticaresistentie kunnen worden overgedragen door GTA's in het laboratorium te manipuleren.
• Integronen, een bacteriële "kit" voor het overbrengen van gencassettes.

Geschiedenis

Horizontale genoverdracht werd voor het eerst beschreven in Japan in een publicatie uit 1959 waarin de overdracht van antibioticaresistentie tussen verschillende soorten bacteriën werd aangetoond.

In het midden van de jaren tachtig suggereerde Syvanen dat laterale genoverdracht niet alleen een biologische betekenis had, maar ook betrokken was bij het vormgeven van de evolutionaire geschiedenis vanaf het begin van het leven op aarde.

"Steeds meer studies van genen en genomen wijzen erop dat er een aanzienlijke horizontale overdracht tussen prokaryoten heeft plaatsgevonden". Het fenomeen lijkt ook van betekenis te zijn geweest voor eencellige eukaryoten. Zoals Bapteste et al. opmerken, "extra bewijs suggereert dat genoverdracht ook een belangrijk evolutionair mechanisme zou kunnen zijn in de evolutie van protisten".

Er zijn aanwijzingen dat zelfs hogere planten en dieren zijn aangetast. Richardson en Palmer (2007) stellen: "Horizontale genoverdracht (HGT) heeft een belangrijke rol gespeeld in de evolutie van bacteriën en is vrij algemeen in bepaalde eencellige eukaryoten. De prevalentie en het belang van HGT in de evolutie van meercellige eukaryoten blijft echter onduidelijk".