现代生物学进展期末作业--综述

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1、水平基因转移的研究进展与展望作者：袁子昕学号：3135403006班级：2013级生物科学（生物学基地班）水平基因转移的研究进展与展望袁子听生命科学学院2013级1•:物科学(4:物学基地班)摘要：几年来，随着真核生物基因组数据的相继公布，在真核基因组中发现了更多的HGT，但不如原核生物频繁。在真菌界、动物界以及两界之间也发现大量的HGT现象Ul。在测序的不断进行中，HGT得到了证实，也为研究生物进化和物种演化，以及种间关系的影响提供的新的研究方向与证据。关键词：水平基因转移生物进化原核生物真核生物1引言水平雉因转移(horizontalgenetransfcr，HGT)，乂称侧向戒因

2、转移(lateralgenetransfer,LGT)，是指在差异生物个体之问，或单个细胞内部细胞器之闷所进行的遗传物质的交流。差异生物个体可以是M种但含有不同的遗传信息的生物个体，也可以是远缘的，甚至没有亲缘关系的生物个体。单个细胞内部细胞器主耍桁的是叶绿体、线粒体及细胞核。水平基因转移是相对于蘋莨基因转移(亲代传递给子代)而提出的，它打破了亲緣关系的界限，使基因流动的可能变得更为S杂121。HGT是一种普遍的现象，在细歯、真歯、病毒、原生生物和真核生物难因组中都有发生。2水平基因转移的模式2.1由质粒或病毒等介导的水平基因转移质粒和病毒是在各生物间进行遗传物质传递的重要媒介

3、31。

4、R前对于真核生物某因测序以及植物的细胞感染实验己经可以证明质粒或病毒介导的水平基W转移，例如根癌十.壤杆菌中的T-DNA可转移到植物细胞核内。T-DNA还可以携带一定的外源基因，在植物基因工柷中被广泛地用做基因转移载体［41。2.2基因的“直接”水平转移细齒的感受态细胞可以吸收外源DNA并且一定程度上的融合，11前已经发现大肠杆菌存在£1然感受态的情况，而且枯草芽孢杆菌逑立£1然感受态的能力也早已得到人们的肯定'艽菽因组上冇10多个基因与感受态的建立冇关。随着环境中具冇转化活性的DNA分子及感受态细胞的发现［61。2.3同一个体体内的基因转移在梢物中，每个细胞中冇3种不同的雉因组:即细

5、胞核某因组(nueDNA)、叶绿体某因组(ptD-NA)和线粒体基W组(mtDNA)，这些不同的DNA序列揭示了人景的细胞间基W转移现象。植物叶绿体序列转移到nueDNA的现象十分常见，据推测，细胞核与叶绿体基因组间的HGT早在真核生物叶绿体演化的内•生事件中就已经发生。此外，叶绿体基因也能转移到mtDNA屮，它们柯的仍具右功能，有的则变成了假基因。3水平基转移发生的倾向性3.1单细胞生物比多细胞真核生物更为频繁单细胞生物发卞(这里指能够遗传至后代的转移事件)的频率可能比多细胞真核中物更为频繁。这可能足因为单细胞生物能将获得的基因立即遗传下去而无须受限于隔离的生殖细胞系(同理，水平基因

6、转移在进行无性生殖的多细胞真核生物中更冇可能成功)3.2有密切接触的物种之间更有机会发生.在存在寄牛.或是共生等关系的牛.物个体之间可以明显地通过基因测序而观测到水〒基因的转移。在寄生叉系中，基W大部分是从寄主句寄生枬物转移，这与营养物质的传输方昀一致。4研究展望水平基因转移的倾叫性说明HGT的发生杏一定的条件基础，这为搜导这一现象提供了方向，似需要注意的是，这些倾向性仅足从0前己有的研究总结出来的，真实的情况是否与此有所偏差，在对水平菽因转移有一个全面深入的了解之前是无法断言的。尽管相对于原核生物和单细胞真核生物而言，高等梢物中HGT发生的频率可能相对较低，似在其进化早期及个别类群的

7、特异性分化过程屮，HGT仍然扮演了相当关键的角色，说明了水平基因转移在多细胞真核生物中并非足无足轻秉的“噪点”，尽管相对于原核牛/物和单细胞真核生物而言，艽发生频率可能相对较低，但在多细胞真核生物进化旱期及个别类群的特异性分化过程屮，水平基因转移仍然扮演了相当关键的角色。如上所述，受检查手段和认知所限，目前很难全血评价水T•基因转移在多细胞真核生物中的发生范围及其进化影响。似依趋势而言，随着基因纟H测序吋代的到來，水乎基因转移现象会在多细胞真核卞物屮越来越多地被发现，并不断更新人们对于这一研究领域的认知。[1】刘英，刘广达，苏小娟，陈贵林.高等植物水平基因转移研究进展[J].植物生理学

8、报，2015,07:985-995.[2】欧剑虹，谢志雄，陈向东，倪丽娜，沈萍.水平旌因转移[J】.遗传,2003,05:623-627[3】沈萍主编.微生物学[M]•北京谪等教育出版社，2000,215〜228.[4]SuzukiK,Hattori丫，UrajiM，OhtaNJwataK,MurataK,KatoA,丫oshidaK.Completenucleotidesequenceofaplanttumor-in-ducingTiplas