La transferencia horizontal de genes (HGT, por sus siglas en inglés) consiste en la transmisión del genoma o parte de éste de un organismo a otro que no forma parte de su descendencia. Por el contrario, el tipo de transferencia habitual, o transferencia vertical de genes, es la que se da desde un ancestro a su descendencia, como ocurre por ejemplo en la reproducción sexual
se puede leer todo el artículo, aquí
عُرِفَت أهميّة النقل الأفقي للجينات منذ زمن طويل عند بدائيّات النوى، كما في حالة الاقتران البكتيريّ والمُكتشف خلال أواسط القرن العشرين، والذي تنتقل عبره المعلومة الجينية الوراثية من خلية الى أخرى مختلفة عبر البلازما. هذه العمليات بالغة الأهمية كمصدر للتنوّع الجيني الوراثيّ، وتُكافيء إعادة التركيب الصبغيّ للكائنات مع التكاثر الجنسيّ. مع ذلك، سيذهب النقل الأفقي للجينات لما هو أبعد من هذا في البكتريا، فهو سيُنتِج نقل جيني بين أنواع حيّة متباعدة كتصنيف شِعَبي جيني، الأمر الذي يسمح بتكوين جينومات متغايرة وديناميكية بشكل ممتاز.
مع هذا، تراكمت الأدلة، خلال السنوات الأخيرة، والتي يمكن النظر، من خلالها، إلى تلك العملية بوصفها أكثر انتشاراً مما جرى التفكير به سابقاً، ولا يقتصر الأمر على نماذج محددة من البكتريا. يظهر بأن للنقل الجيني الأفقي أهمية كبرى بكل جماعات الكائنات الحية بما فيها نباتات عليا وحيوانات، على الأقل، خلال المراحل الاولى للتطور. نعرف اليوم بأنّ القسم الأكبر من الجينوم البشريّ مُتكوِّن من حمض نووي ريبي منقوص الأوكسجين DNA فيروسيّ يدخل في المادة الجينية الوراثية للخليّة.
يصف قرابات هامة بين الجينات المضطلعة بالنقل الجيني في حقيقيات النوى والعتائق، أيضاً، كالمضطلعة في الإستقلاب الخليوي حقيقي النواة والبكتريا.
يؤكد بعض الباحثين بأنّ تفسير حضور جينات منظمة متشابهة في جماعات مختلفة من الكائنات الحيّة – مثل الجينات HOX المُضطلعة في ضبط النمو الجنينيّ ربما هو مؤشر لوجود أصل فيروسي. وصلوا لخلاصة حسابية تقول بأنّ ما بين 60 و80% من الإنترونات - قطع داخلية بالجين غير مقوننة للبروتينات – بحيوانات معاصرة، قد اكتُسِبَت عبر الإدماج بعد التباعد التطوريّ للحيوانات والنباتات.
se puede leer todo el artículo, aquí
يقوم النقل الأفقي للجينات أو نقل الجينات الأفقي على نقل الجينوم أو جزء منه من كائن حيّ إلى آخر ليس من متحدريه.
وبصيغة معاكسة، نمط النقل الجيني المُعتاد أو الإنتقال العامودي للجينات، هو الذي ينتقل من السلف إلى المتحدرين منه، كما يحصل في التكاثر الجنسي ضمن النوع الواحد على سبيل المثال.
عُرِفَت أهميّة النقل الأفقي للجينات منذ زمن طويل عند بدائيّات النوى، كما في حالة الاقتران البكتيريّ والمُكتشف خلال أواسط القرن العشرين، والذي تنتقل عبره المعلومة الجينية الوراثية من خلية الى أخرى مختلفة عبر البلازما. هذه العمليات بالغة الأهمية كمصدر للتنوّع الجيني الوراثيّ، وتُكافيء إعادة التركيب الصبغيّ للكائنات مع التكاثر الجنسيّ. مع ذلك، سيذهب النقل الأفقي للجينات لما هو أبعد من هذا في البكتريا، فهو سيُنتِج نقل جيني بين أنواع حيّة متباعدة كتصنيف شِعَبي جيني، الأمر الذي يسمح بتكوين جينومات متغايرة وديناميكية بشكل ممتاز.
مع هذا، تراكمت الأدلة، خلال السنوات الأخيرة، والتي يمكن النظر، من خلالها، إلى تلك العملية بوصفها أكثر انتشاراً مما جرى التفكير به سابقاً، ولا يقتصر الأمر على نماذج محددة من البكتريا. يظهر بأن للنقل الجيني الأفقي أهمية كبرى بكل جماعات الكائنات الحية بما فيها نباتات عليا وحيوانات، على الأقل، خلال المراحل الاولى للتطور. نعرف اليوم بأنّ القسم الأكبر من الجينوم البشريّ مُتكوِّن من حمض نووي ريبي منقوص الأوكسجين DNA فيروسيّ يدخل في المادة الجينية الوراثية للخليّة.
دور النقل الأفقي للجينات في التطور، هو من أهم النقاط التي يتمحور النقاش حولها في علم الأحياء التطوريّ.
من أولئك، الذين يعتبرونه مصدر إضافي للتنوع الجيني، إلى أولئك الباحثين، الذين يرون بأننا أمام نموذج بيولوجي جديد، لا يتحدد بإكمال توليفة تطورية جديدة، بل إنّه يحلّ محلها بجزء جيّد.
من أولئك، الذين يعتبرونه مصدر إضافي للتنوع الجيني، إلى أولئك الباحثين، الذين يرون بأننا أمام نموذج بيولوجي جديد، لا يتحدد بإكمال توليفة تطورية جديدة، بل إنّه يحلّ محلها بجزء جيّد.
النقل الأفقي للجينات لدى النباتات والحيوانات
يتسهَّل النقل الأفقي للجينات البكتيرية إلى جينومات حقيقيات النوى بواسطة المُعايش الجُوَّاني، من الميتاكوندريا (المُتقدِّرة) والصانعات الخليوية بالعبور عبر ما يسمى عمليات نقل بكتيري الى بعض الفطور مثل السكيري أو بكتريا الولبخية في الخطّ الجرثوميّ لبعض حقيقيات النوى.
يصف قرابات هامة بين الجينات المضطلعة بالنقل الجيني في حقيقيات النوى والعتائق، أيضاً، كالمضطلعة في الإستقلاب الخليوي حقيقي النواة والبكتريا.
مؤخّراً، جرى التحقّق من غندماج جينوم بكتريا الولبخية في حشرات وديدان أسطوانيّة في قطع ذات احجام مختلفة من 500 زوج من القواعد إلى جينوم كامل للبكتريا، أيضاً مؤخّراً، أُشيرَ إلى النقل الافقي للجينات البكتيرية في الدوارات. بعض تلك الجينات لا تعمل في الكائن المُستقبل، لكن، تُنسَخُ جينات أخرى، وهو ما يُشير لأنّ تلك الظاهرة تمثّل آليّة حقيقية لاكتساب جينات جديدة. نوع Elysia chlorotica من بطنيات القدم قادر على تحقيق التمثيل الضوئيّ بفضل ابتلاعه للصانعات اليخضورية أو البلاستيدات وإدخال الحمض النووي الريبي منقوص الأوكسجين DNA الاشنيّ نوع Vaucheria litorea إلى جينومه والذي يُفيده في التغذية.
برز اندماج الجينوم الفيروسيّ في الخلايا بدائيّات النوى وحقيقيّات النوى، خلال الأعوام الأخيرة، كظاهرة هامّة في إندماج الجينات المنظّمة للتعبير وحتى المقوننة للبروتينات المتشابهة جداً في جماعات حيوانية مختلفة ومتنوعة كثيراً كحال بوليمراز الدنا DNA polymerase والبروتينات الداخلة في نموّ المشيمة، وفي عمليات المناعة الذاتيّة أو في مراحل تكوين الحيوانات المنوية .
يؤكد بعض الباحثين بأنّ تفسير حضور جينات منظمة متشابهة في جماعات مختلفة من الكائنات الحيّة – مثل الجينات HOX المُضطلعة في ضبط النمو الجنينيّ ربما هو مؤشر لوجود أصل فيروسي. وصلوا لخلاصة حسابية تقول بأنّ ما بين 60 و80% من الإنترونات - قطع داخلية بالجين غير مقوننة للبروتينات – بحيوانات معاصرة، قد اكتُسِبَت عبر الإدماج بعد التباعد التطوريّ للحيوانات والنباتات.
تُشير دراسات حديثة لواقع مفاده أنّ الفيروسات والبكتريا لا تنقل جيناتها الخاصة إلى الكائن حقيقي النواة فقط، بل يمكنها الإفادة كموجهات بالتبادل الجيني بين مُضيفين مختلفين، حتى لو كانا بعيدين بالشعبة الجينية فيما بينهما. هذا يفترض حضور آلية لإعادة التركيب العام، الأكثر قدرة وبلا حدود لتوليد التنوع منه لإعادة التركيب الصبغي التقليدي في الإنقسام المنصف.
على الرغم من أنّ قِدَمْ الجدل حول أصل الفيروسات يعود لوقت إكتشافها ذاتها، فإنّ تلك المعطيات الأخيرة تغذي الفرضيات القائلة بإمكانية تشكيل جزيئات فيروسية لمقاطع من DNA أو RNA مستقلة عن الخلايا، ولو أنّ باحثين آخرين يرون بأنّ الفيروسات لا تتأتّى من بُنى خليوية فقط، بل لها هويّة خاصة حيوية في التطور.
بكل الاحوال، يمكن للفيروسات والبكتريا أن تمثّل نظام حقيقي للإرسال البينيّ النوعيّ، وليس فقط نظام نقل وحيد الإتجاه. تبعات هذا الأمر هامة جداً بالنسبة لعلم الأحياء التطوريّ، بكل وضوح.
هل هناك تعارض بين النقل الأفقي للجينات والنظرية التركيبية؟
يرى كثير من الباحثين بأنّ تلك الآليات وحتى أكثرها تعقيداً، هي بمثابة مصدر جديد للتنوّع، الذي سيعمل عليه الإنتقاء الطبيعي، لاحقاً، بصورة معتادة وبشكل مساوي لتعايش كائن ضمن كائن آخر أو مُعايش جواني.
يمكن للنقل الجيني الأفقي ان يُضيف كمّ هائل للتنوّع في شجرة النمط الجينيّ للحياة.
يرى أخصائيُّون آخرون فيما لو أنّ إندماج الجينات الجديدة عبر النقل الجيني الافقي هو شأن عام، كما تُشير بعض المعطيات، فسيتم تقييم أساسيات النظرية التركيبية سواء بدور الطفرة كمصدر للتنوع أو بدور الإنتقاء الطبيعي كقوة تشكيلية. مع ذلك، تتأسّس إنتقادات كثيرة على أسباب يمكن وصفها بالإيديولوجية وتقديم رفض مُسبق – والتي يمكن توصيفها بغير علمية – لمفهوم التنافس وإنتقاء "الأكثر أهليّة" دون التوقف لتفسير أيُّها الآلية البديلة للإنتقاء لكل هذا التنوع الهائل الناتج عن المراسلين، الذين لا يكلُّون ولا يملون.
مما لا شكّ فيه، يمثل التبادل الأفقي للجينات آلية للتنوع لنسب مُعتبرة، لكنها لا تفسر، بذاتها، كل العملية التطورية. كمثال، لا يفسّر النقل الأفقي للجينات كيفية تأصيل التنوع، فهو يحتاج لوجود مُسبق للتنوع، لكي يتمكن من تحقيق الإختلاط. كذلك، لا يفسر الآليات التي تشكل عبرها بعض التركيبات لجماعات جديدة، ستتحول إلى أنواع حية جديدة، بينما لا تحقق تركيبات أخرى هذا الأمر.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق