Горизонтальный перенос генов Если вертикальная передача генов - это передача из поколения в поколение в процессе размножения, то каким образом происходит горизонтальный трансфер генов у эукариот? Попадание в клетку 1. Вирусы Помимо вставки собственного генетического материала в организм хозяина, вирусы могут подхватывать и переносить гены различных видов, которые они инфицируют, и поэтому могут служить паромами для Horizontal Gene Transfer (HGT). Одно из исследований 2018 года показало, что геминивирусы могут переносить гены хозяина с одного растения на другое. 2. Внеклеточные везикулы Известно, что эти маленькие пузырьки мембраны переносят молекулы между клетками и могут переносить фрагменты ДНК. В лабораторных исследованиях внеклеточные везикулы были замешаны во внедрении чужеродной ДНК в культивируемые клетки, включая интеграцию коровьей ДНК из фетальной бычьей сыворотки в культуральной среде в клетки мыши. 3. Пищеварение Микробные эукариоты, которые занимаются фаготрофией для потребления микробов, могут получать перенос генов из ДНК, содержащейся в их пище. Подтверждением этой идеи служат многочисленные сообщения о латеральном переносе генов у фаготрофных протистов. 4. Эндосимбионты или эндопаразиты Есть исследования, свидетельствующие о более высокой скорости переноса генов к обитающим в цитоплазме видам и от них. Например, малярийные паразиты, живя внутри клеток крови, принимают и экспрессируют человеческую ДНК. А бактерии, живущие внутри клеток насекомых, передали множество генов своим хозяевам, что позволило паразитам выжить с очень маленькими геномами. 5. Экологическая (environmental) ДНК Хотя механизмы неясны, известно, что клетки при соответствующих условиях втягивают молекулы ДНК из внешней среды. Это означает, что ДНК из окружающей среды - из кожи, слизи, гамет или других источников - может попасть в клетки и таким образом стать исходным материалом для переноса, как, например, при переносе связывающего лёд белка между арктическими рыбами. Локализация в ядре 6. Вирусы Вирусы, особенно ДНК-вирусы, часто способны пронести генетический материал в ядро своего хозяина. Исследование геминивирусов, проведенное в 2018 году, показало, что гены, полученные от одного хозяина, транскрибировались в другом после заражения, что указывает на то, что вирусные мини-циклы, содержащие ДНК хозяина, попали в ядро нового хозяина. 7. Эндогенные процессы Исследования показали, что ДНК, введенная в цитоплазму, может попасть в ядро. Одним из способов этого является ассоциация с белками, имеющими сигналы ядерной локализации, такими как факторы транскрипции или гистоны; белки, по сути, увлекают за собой ДНК, проходя через ядерные поры. Вставка генома 8. Вирусы Многие виды вирусов, включая ретровирусы, способны добавлять ДНК в хромосомы, что обуславливает их использование в некоторых методах трансфекции. Однако до сих пор не было убедительно доказано, что дикие вирусы вставляют гены, полученные от хозяев, в геномы других хозяев. 9. Эндогенная репарация ДНК в ядре может быть включена в процессы репарации. Например, когда разрывы ДНК индуцируются с помощью CRISPR/Cas9, исследователи обнаружили, что может происходить непреднамеренное добавление ДНК. 10. "Прыгающие" гены Как только чужеродная ДНК оказывается в ядре, она может быть включена в геном с помощью транспозонов, которые вырезают и вставляют себя с помощью хорошо документированных механизмов. Действительно, недавно перенесенные последовательности часто фланкируются такими прыгающими генами. #biology