Transferencia horizontal de genes

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La transferencia de genes horizontal (TGH), también conocida como transferencia de genes lateral (TGL), es un proceso en el que un organismo transfiere material genético a otra célula que no es descendiente. Por el contrario, la transferencia vertical ocurre cuando un organismo recibe material genético de sus ancestros, por ejemplo de sus padres o de una especie de la que ha evolucionado. La mayoría de los estudios sobre genética se han centrado en la prevalencia de la transferencia vertical, pero actualmente existen evidencias que indican que la transferencia horizontal es un fenómeno significativo [1]. La transferencia artificial de genes horizontal es una forma de ingeniería genética.

Descripción

"Cada vez más, los estudios sobre genes y genomas indican que una considerable transferencia de genes horizontal ha ocurrido entre los procariotas". [2] "Mientras que la transferencia de genes horizontal es un fenómeno conocido entre las bacterias, no ha sido hasta los últimos 10 años que su existencia ha sido reconocida para las plantas complejas y los animales. El ámbito de la transferencia de genes horizontal es esencialmente toda la biosfera, donde las bacterias y los virus actúan tanto como intermediarios del tráfico de genes y como almacenes para la multiplicación y recombinación de genes (el proceso de creación de nuevas combinaciones de material genético)". [3]

La transferencia de genes horizontal se trata de publicitar equivocadamente entre algunos grupos como "El nuevo paradigma de la Biología" [4]; aunque para la comunidad científica sería solo otro mecanismo biológico más de la evolución biológica, que también produce variación genética. Igualmente se utiliza como argumento de "Los peligros ocultos de la ingeniería genética".

TGH en Procariotas

La transferencia de genes horizontal es común entre las bacterias, incluso entre aquellas que son distantes. Este proceso es el principal mecanismo de expansión de los genes de resistencia a antibióticos. Cuando una célula bacteriana consigue esta resistencia, puede transferir rápidamente estos genes a otras especies. Bacterias entéricas intercambian material genético a través del aparato digestivo en el que viven. Existen 3 mecanismos comunes de transferencia de genes horizontal:

• Transformación, la alteración genética de la célula resultante por la introducción, absorción y expresión del material genético (DNA o RNA) del entorno, que puede quedar libre como consecuencia de lisis celulares. Este proceso es relativamente común en las bacterias, pero menos común en los eucariotas. La transformación normalmente se usa para insertar nuevos genes en bacterias para experimentos, o para aplicaciones industriales y médicas. Véase también biología molecular y biotecnología.
• Transducción: Es el proceso por el que el ADN de una bacteria pasa a otra a través de un virus bacteriano (un bacteriófago).
• Conjugación bacteriana, un proceso por el que una célula bacteriana viva transfiere material genético a través del contacto con otra célula mediante una estructura proteica que se conoce como pilus y a través de la formación de un puente de conjugación que conecta los citosoles de ambos organismos.

TGH en Eucariotas

El análisis de secuencias de ADN sugiere que la transferencia de genes horizontal también ha ocurrido entre los eucariotas, desde su cloroplasto y el genoma mitocondrial hasta el genoma nuclear. Como se afirma en la teoría endosimbiótica, los cloroplastos y las mitocondrias se originaron probablemente como endosimbiosis de un progenitor con una célula eucariota. La transferencia de genes horizontal de las bacterias a algunos hongos está muy bien documentada, especialmente la levadura Saccharomyces cerevisiae. También hay evidencias recientes de que el escarabajo de la judía adzuki ha conseguido material genético de su endosimbiosis (sin beneficio) con la Wolbachia. Sin embargo, esta afirmación es discutida y la evidencia no es concluyente.

"La comparación de secuencias sugiere la gran y reciente transferencia de genes horizontal entre muchas especies, incluso a través de las fronteras de los dominos filogenéticos. Así, determinar la historia filogenética de una especie no puede hacerse en todos los casos, sólo determinando los árboles de evolución de cada gen" por separado. [5]; por lo que igualmente se utiliza la comparación entre los resultados obtenidos de varios genes, para evitar este problema.

Véase también

• Retrovirus endógeno
• Línea germinal
• Línea celular HeLa
• Integrón
• Provirus
• Retrotrasposón
• Rizoma (filosofía)