天然条件下的转基因现象目前比较明确发生过程的是红薯的天然转基因,由根瘤农杆菌介导的。植物发根农杆菌和根瘤农杆菌是两种植物病原菌,同时也是天然的转基因工程师,这两种农杆菌广泛的存在自然界,能够侵染植物的受伤部位,这两个农杆菌的染色体基因组外分别存在Ri(root inducing)质粒和Ti(tumor inducing)质粒,这两种质粒控制不定根和根瘤的形成,这两个质粒上有一段Transfer DNA,即T-DNA,能够转移并且整合到植物的染色体基因组中,实现基因在两个物种中的平移。
因为农杆菌的广泛存在,当植物根部受到损伤时,损伤部位会分泌出质乙酰丁香酮和羟基乙酰丁香酮,农杆菌趋化性移向受伤部位,诱导生成冠瘿瘤或发状根,大多数双子叶植物的受伤部位都可以被农杆菌感染,所以这种农杆菌与植物之间的基因交流是广泛存在的。也因为农杆菌的这种属性,被开发作为转基因技术的工具,现在实验室范围使用的几乎所有的稳定的植物转基因技术的方法都是使用农杆菌来实现的。
2014年,研究人员在对植物甘薯进行基因分析的过程中发现红薯的siRNAs与Agrobacterium spp的T-DNA序列同源,进一步证明两个T-DNA区域IbT-DNA1和IbT-DNA2存在栽培红薯基因组中,其中 IbT-DNA1有4个ORFs,而且只在栽培红薯中存在而在野生红薯品种中不存在,这些基因在红薯中都有不同程度的表达,即是活跃的。因此认为栽培中的红薯是天然的转基因植物。
对于动物的天然转基因过程目前还没有解释,但是研究人员曾经对26种动物基因组分析发现基因水平转移也在在动物中广泛存在,这些基因主要来源于细菌。
参考资料:http://www.pnas.org/content/112/18/5844