मुख्य अंतर - लंबवत बनाम क्षैतिज जीन स्थानांतरण
जीन स्थानांतरण उस प्रक्रिया को संदर्भित करता है जो जीवों के बीच आनुवंशिक सामग्री को स्थानांतरित या विनिमय करता है। डीएनए जिसमें कार्यात्मक जीन होते हैं, जीवों के बीच आदान-प्रदान किया जाता है जिससे उनकी जीनोमिक संरचना में परिवर्तन होता है। यह ऊर्ध्वाधर जीन स्थानांतरण और क्षैतिज जीन स्थानांतरण नामक दो प्रकारों में हो सकता है। क्षैतिज जीन स्थानांतरण उस प्रक्रिया को संदर्भित करता है जिसमें आनुवंशिक सामग्री को असंबंधित व्यक्तियों के बीच स्थानांतरित किया जाता है। ऊर्ध्वाधर जीन स्थानांतरण उस प्रक्रिया को संदर्भित करता है जहां जीन को माता-पिता से उनकी संतानों में स्थानांतरित किया जाता है। यह ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज जीन स्थानांतरण के बीच महत्वपूर्ण अंतर है।जीवों में लंबवत जीन स्थानांतरण आम है जबकि क्षैतिज जीन स्थानांतरण कम आम है।
वर्टिकल जीन ट्रांसफर क्या है?
ऊर्ध्वाधर जीन स्थानांतरण माता-पिता से उनकी संतानों में जीन स्थानांतरित करने की एक विधि है। यह या तो यौन प्रजनन या अलैंगिक प्रजनन या कृत्रिम तंत्र के माध्यम से हो सकता है। यह प्रक्रिया एक सामान्य क्रियाविधि है जो संबंधित जीवों के बीच होती है। जीनोम को एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी में स्थानांतरित किया जाता है, जो जीवित जीवों में स्वाभाविक रूप से स्थानांतरित होने वाले ऊर्ध्वाधर जीन के माध्यम से होता है। पादप प्रजनन कार्यक्रमों में, महत्वपूर्ण जीनों को F1 पीढ़ी में स्थानांतरित करने के लिए जानबूझकर ऊर्ध्वाधर जीन स्थानांतरण किया जाता है। दो पौधों को उनके जीनों को मिलाकर अगली पीढ़ी को पारित करने के लिए यौन रूप से पार किया जाता है। ऐसा करने से आने वाली पीढ़ियों में परिसंचरण की अनुमति देने वाली संतानों में मूल्यवान विशेषताओं को संग्रहीत किया जा सकता है।
बैक्टीरिया में, सबसे आम अलैंगिक प्रजनन विधि द्विआधारी विखंडन है। बाइनरी विखंडन का परिणाम दो समान जीवाणु कोशिकाओं में होता है।यह जीवाणुओं की ऊर्ध्वाधर जीन स्थानांतरण विधि का एक उदाहरण है। मनुष्यों में, AIDS नामक रोग ऊर्ध्वाधर जीन स्थानांतरण के कारण माता-पिता से बच्चे में संचारित हो रहा है।
चित्र 01: बाइनरी विखंडन के दौरान बैक्टीरिया का लंबवत जीन स्थानांतरण
क्षैतिज जीन स्थानांतरण क्या है?
क्षैतिज जीन स्थानांतरण एक तंत्र है जिसमें आनुवंशिक सामग्री को असंबंधित जीवों के बीच स्थानांतरित किया जाता है। इसे पार्श्व जीन स्थानांतरण के रूप में भी जाना जाता है। यह विभिन्न जीनोमों के बीच होता है जैसे विभिन्न प्रजातियों के बीच। जीन स्थानांतरण के माध्यम से जीव विभिन्न विशेषताओं को प्राप्त करते हैं। क्षैतिज जीन स्थानांतरण माता-पिता से संतान में स्थानांतरित होने वाले जीन से भिन्न होता है।
क्षैतिज जीन स्थानांतरण को जीवों के पास मौजूद कई प्रकार के डीएनए के कारण आसान बना दिया गया है।वे मुख्य रूप से मोबाइल आनुवंशिक तत्व हैं जैसे ट्रांसपोज़न (जंपिंग जीन), प्लास्मिड (गैर-क्रोमोसोमल सर्कुलर डीएनए), और बैक्टीरियोफेज (बैक्टीरिया को संक्रमित करने वाले वायरस)। यह कई तंत्रों के माध्यम से निम्नानुसार होता है।
क्षैतिज जीन स्थानांतरण तंत्र
परिवर्तन
प्रोकैरियोट्स विशेष रूप से प्लास्मिड के रूप में मुक्त डीएनए लेने में सक्षम हैं।
जीवाणु संयुग्मन
यौन प्रजनन का एक तरीका जो अस्थायी रूप से जुड़ी दो कोशिकाओं के बीच होता है। संयुग्मन के दौरान, एफ प्लास्मिड को दाता से प्राप्तकर्ता में स्थानांतरित किया जाता है जिसके परिणामस्वरूप दो जीवों के बीच आनुवंशिक सामग्री स्थानांतरण होता है जैसा कि चित्र 02 में दिखाया गया है। यह मुख्य तंत्र क्षैतिज जीन स्थानांतरण में शामिल है।
पारगमन
बैक्टीरियोफेज संक्रमित होने पर अपने डीएनए को एक जीवाणु में इंजेक्ट करने में सक्षम होता है, जिसके परिणामस्वरूप दूसरे संक्रमण के दौरान जीन दो बैक्टीरिया के बीच स्थानांतरित हो जाता है। यह सामान्यीकृत और विशिष्ट पारगमन नामक दो प्रक्रियाओं के माध्यम से होता है।
क्षैतिज जीन स्थानांतरण का उपयोग
जेनेटिक इंजीनियरिंग में हॉरिजॉन्टल जीन ट्रांसफर का उपयोग किया जाता है। क्षैतिज जीन स्थानांतरण में विदेशी डीएनए को पुनः संयोजित या प्राप्तकर्ता जीव के जीनोम में डाला जा सकता है। यह प्राप्तकर्ताओं को विकास और अस्तित्व के लिए महत्वपूर्ण उपन्यास लक्षण प्राप्त करने की अनुमति देता है। प्रोकैरियोट्स और यूकेरियोट्स दोनों के अनुकूलन और विकास में क्षैतिज जीन स्थानांतरण अत्यंत महत्वपूर्ण है। अनुकूल लक्षणों को प्राकृतिक चयन के माध्यम से फ़िल्टर किया जाता है और विकास में योगदान दिया जाता है। कुछ जीव ऐसे जीन प्राप्त करते हैं जो क्षैतिज जीन स्थानांतरण के माध्यम से अनुकूलन और विकास के लिए मूल्यवान होते हैं। उदाहरण के लिए, जीवाणुओं द्वारा एंटीबायोटिक प्रतिरोधकता का अधिग्रहण क्षैतिज जीन स्थानांतरण का परिणाम है।
अत्यधिक भिन्न प्रजातियों की तुलना में निकट से संबंधित करों में क्षैतिज जीन स्थानांतरण सबसे अधिक पसंद किया जाता है। यह एक ही सूक्ष्म वातावरण में रहने वाले जीवाणुओं के बीच भी हो सकता है।
चित्र 02: संयुग्मन के दौरान जीवाणुओं का क्षैतिज जीन स्थानांतरण
वर्टिकल और हॉरिजॉन्टल जीन ट्रांसफर में क्या अंतर है?
ऊर्ध्वाधर बनाम क्षैतिज जीन स्थानांतरण |
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| ऊर्ध्वाधर जीन स्थानांतरण उस प्रक्रिया को संदर्भित करता है जो प्रजनन द्वारा आनुवंशिक सामग्री को माता-पिता से संतान में स्थानांतरित करता है। | क्षैतिज जीन स्थानांतरण उस प्रक्रिया को संदर्भित करता है जो असंबंधित जीवों के बीच आनुवंशिक सामग्री को स्थानांतरित करता है। |
| तरीके | |
| यह यौन, अलैंगिक या कृत्रिम तरीकों से हो सकता है। | रूपांतरण, पारगमन और जीवाणु संयुग्मन क्षैतिज जीन स्थानांतरण में शामिल तंत्र हैं। |
| घटना | |
| यह एक सामान्य प्रक्रिया है। | यह एक कम सामान्य प्रक्रिया है। |
| मोबाइल डीएनए पर निर्भरता | |
| यह मोबाइल आनुवंशिक तत्वों पर निर्भर नहीं करता है। | यह ट्रांसपोज़न, प्लास्मिड, बैक्टीरियोफेज जैसे मोबाइल डीएनए तत्वों के कारण संभव है। |
सारांश - लंबवत बनाम क्षैतिज जीन स्थानांतरण
जीन ट्रांसफर संबंधित और गैर-संबंधित व्यक्तियों के बीच हो सकता है। ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज नाम के दो मुख्य प्रकार के जीन स्थानांतरण होते हैं। ऊर्ध्वाधर जीन संचरण माता-पिता से संतानों में होता है। प्रजनन या पादप संकरण के दौरान, जीन को माता-पिता से संतति में स्थानांतरित किया जाता है। क्षैतिज जीन स्थानांतरण विभिन्न प्रजातियों के बीच होता है जो संबंधित नहीं हैं।ऊर्ध्वाधर जीन स्थानांतरण के रूप में यह संभव नहीं है। हालांकि, मोबाइल डीएनए तत्वों जैसे प्लास्मिड, जंपिंग जीन और बैक्टीरियोफेज के कारण, जीन जीवों के बीच क्षैतिज रूप से संयुग्मन, पारगमन और परिवर्तन के माध्यम से आदान-प्रदान करते हैं। यूकेरियोट्स की तुलना में बैक्टीरिया और आर्किया में क्षैतिज जीन स्थानांतरण आम है। यह ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज जीन स्थानांतरण के बीच का अंतर है।
