Horizontální přenos - Horizontal transmission

Horizontální přenos je přenos organismů mezi biotickými a / nebo abiotickými členy ekosystému, které nejsou ve vztahu rodič-potomek. Tento koncept byl zobecněn tak, aby zahrnoval přenosy infekčních agens, symbiontů a kulturních znaků mezi lidmi.

Protože evoluční osud agenta není vázán na reprodukční úspěch hostitele, horizontální přenos má tendenci rozvíjet se virulence. Jedná se tedy o kritický koncept pro evoluční medicína.[1]

Biologický

Přenos patogenu

V biologickém, ale nikoli kulturním přenosu, jsou nosiče (také známé jako vektory ) mohou zahrnovat i jiné druhy. Dva hlavní biologické způsoby přenosu jsou přední stanice a zadní stanice. V přední stanici dochází k přenosu kousnutím infikovaného organismu (vektoru), jako v malárie, horečka dengue, a dýmějový mor. Zadní stanice je přenos prostřednictvím kontaktu s infikovanými výkaly. Příklady jsou rickettsiae řízené nemoci (jako tyfus ), které jsou stahovány fekálním materiálem veš těla, který je poškrábán do krevního řečiště. Vektor však nemusí být nutně jiným druhem. Například pes infikovaný Vzteklina může infikovat jiného psa přenosem z přední stanice. Kromě toho existují i ​​jiné způsoby biologického přenosu, například generalizované krvácení ebola.

Přenos Symbiont

Diagram ukazující horizontální přenos symbiontu v hostiteli.

Symbióza popisuje vztah, ve kterém jsou alespoň dva organismy v důvěrně integrovaném stavu, takže jeden organismus jedná a hostitel a druhý jako symbiont. Existují obligátní, ti, kteří vyžadují přežití hostitele, a fakultativní symbionti, ti, kteří mohou přežít nezávisle na hostiteli. Symbionti mohou následovat vertikální, horizontální nebo smíšený režim přenos jejich hostiteli. Horizontální nebo laterální přenos popisuje pořízení fakultativního symbiontu z prostředí nebo z blízkého hostitele.[2]

Životní cyklus hostitele zahrnuje symbiotický i aposymbiotikum fáze. Aposymbiotická fáze obvykle začíná v zárodečné buňky a během vývoje hostitelský organismus získá symbiont a přemístí jej do orgánu, který obsahuje symbiont.[2] Hostitel uvolní symbiont před reprodukcí.

Určení režimu přenosu symbiontu vyžaduje identifikaci klíčových aspektů, které definují přenos. U horizontálního přenosu by bylo nutné zkontrolovat hostitele v každé životní fázi na přítomnost symbiontu a určit, zda je symbiont uvolněn z hostitele do prostředí. v hydrotermální ventilační červy Uvolnění symbiontu po smrti hostitele bylo prokázáno pomocí náborových desek symbiontu a fluorescence in situ hybridizace (FISH).[3] Z každého stádia životního cyklu tubulárního červu byly odebrány vzorky a zkoumány také pomocí FISH k určení fází aposymbiotického a akvizičního životního cyklu jako larev a usazených larev o délce> 250 μm.[4]

Důsledky horizontálního přenosu zahrnují kritickou potřebu specificity v metodách rozpoznávání a získávání a větší genetickou rozmanitost udržovanou druhy symbiontů. Specifičnosti rozpoznávání lze dosáhnout pomocí komplexní signalizace prostřednictvím uvolňování hormonů, jako například u druhů Rhizobia a luštěnin. Uvolnění symbiontu umožňuje výměnu genetického materiálu s vnějšími mikroby i mezi geneticky odlišnými jedinci v hostiteli. Toto udržování genetické výměny umožňuje rozšíření rozsahu hostitele symbiontu a výběr nových funkcí nebo adaptací hostitelů, symbiontů a holobiont.[5]

Příkladem horizontálně přenášeného symbiontu s metodou rozpoznávání a získávání vysoké specificity je Rhizobia -Lusk symbióza. Vznik symbiózy začíná uvolněním aposymbiotické rostliny flavinoidy které jsou detekovány konkrétním druhem Rhizobium a spouští indukci kývnutí geny v bakterii.[6] Faktory kývnutí, které jsou lipooligosacharid signály, jsou uvolňovány v důsledku výrazu kývnutí geny a při detekci hostitelskou rostlinou se iniciují kořenový uzlík formace, která nakonec pasti Rhizobia.[6] Nastolená symbióza může být dále obsažena v a symbiosom ve kterém sídlí a žijí symbionti rhizobie fixace dusíkem.[6]

Antropologické

Kulturní přenos může být také horizontální, což je výslovně uvedeno reified v Teorie dvojí dědičnosti.[7] Horizontální přenos je implicitně obsažen v teorie teorie kulturní evoluce, kde byl „mém“ charakterizován Richard Dawkins jako "Virus mysli ".

Viz také

Reference

  1. ^ Myers JH, Rothman LE (květen 1995). „Virulence a přenos infekčních chorob u lidí a hmyzu: evoluční a demografické vzorce“ (PDF). Trendy v ekologii a evoluci. 10 (5): 194–8. doi:10.1016 / s0169-5347 (00) 89051-5. PMID  21237001.
  2. ^ A b Bright M, Bulgheresi S (březen 2010). „Složitá cesta: přenos mikrobiálních symbiontů“. Recenze přírody. Mikrobiologie. 8 (3): 218–30. doi:10.1038 / nrmicro2262. PMC  2967712. PMID  20157340.
  3. ^ Klose J, Polz MF, Wagner M, Schimak MP, Gollner S, Bright M (září 2015). „Endosymbionty unikají z mrtvých hydrotermálních průduchů a obohacují volně žijící populaci“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 112 (36): 11300–5. Bibcode:2015PNAS..11211300K. doi:10.1073 / pnas.1501160112. PMC  4568656. PMID  26283348.
  4. ^ Nussbaumer AD, Fisher CR, Bright M (květen 2006). "Horizontální přenos endosymbiontu u hydrotermálních průduchů". Příroda. 441 (7091): 345–8. Bibcode:2006Natur.441..345N. doi:10.1038 / nature04793. PMID  16710420.
  5. ^ Chrostek E, Pelz-Stelinski K, Hurst GD, Hughes GL (2017). „Horizontální přenos intracelulárních hmyzích symbiontů rostlinami“. Hranice v mikrobiologii. 8: 2237. doi:10.3389 / fmicb.2017.02237. PMC  5712413. PMID  29234308.
  6. ^ A b C Gage DJ (červen 2004). „Infekce a invaze kořenů symbiotickou rhizobií fixující dusík během nodulace luštěnin mírného podnebí“. Recenze mikrobiologie a molekulární biologie. 68 (2): 280–300. doi:10.1128 / MMBR.68.2.280-300.2004. PMC  419923. PMID  15187185.
  7. ^ Cavalli-Sforza LL, Feldman M (1981). Kulturní přenos a evoluce: kvantitativní přístup. Princeton, New Jersey: Princeton University Press. ISBN  978-0-691-08283-7.