线虫

在动物和植物中，横向基因传递发生的频率比微生物要少得多。 现在往往能够在一些生物细胞DNA内发现另一些生物的基因，而这些异种生物基因是几十万年前或几百万年前的几次横向基因传递事件所传过来的，现在已经变成这些动植物自身不可分割的一部分了。 在这些情况下，横向基因传递在生物进化方面的意义就非常明显了。

例如有种线虫（人体寄生虫——蛔虫，就是属于线虫类），喜欢寄生在甲虫体内。 被寄生的甲虫死了后，尸体腐败，大量的细菌和真菌生长起来；这时这种线虫就“津津有味”地“大吃”那些细菌和真菌。 科学家在这些线虫的DNA里发现了纤维素酶的基因。 纤维素明明是植物体内的物质，纤维素酶应该是寄生在植物上的寄生生物才会有的，为什么寄生在动物体内的生物会有？ 专家详细研究后得出的结论是：这些纤维素酶的基因是在远古时代，从含有这种基因的其他线虫体内转来的。 研究还发现，这种线虫的DNA序列中还存在一种酶的基因，它只有甲虫体内才应该有，线虫体内本不应该有的。 深入的探讨终于发现，现在存在于线虫DNA中的这个基因以及其他500多种昆虫基因，都很可能是在古代通过横向基因传递，从昆虫体内转基因到线虫DNA上的。 而且，科学家推论，引起这些横向基因传递的都是逆转录转座子，它们在传递中充当了基因载体的角色。

一些线虫还能与沃尔巴克体共生在一起“相互依赖”，互相提供“生活必需品”。 线虫把氨基酸分泌给沃尔巴克体，以供它生长；沃尔巴克体则帮助线虫生产血红素、维生素B2和核苷酸，供给线虫“食用”。沃尔巴克体和线虫的共生体能通过横向基因传递，把基因转给线虫基因组。 现在，大部分科学家认为，细菌共生在那些线虫体内，可能是在它们的祖先有过一次“共殖”（聚在一堆形成集落）事件所致；后来，一些不要细菌也能繁殖的线虫逐渐抛弃了共生的细菌。 而且在两种没有沃尔巴克体寄生的线虫基因组里还发现了能够转录的细菌基因。 这说明，在线虫抛弃共生的细菌之前，细菌基因就已经进入了线虫的DNA。

有些线虫是寄生在植物上的。 外寄生的植物线虫有一根刺针，能刺入植物直达它吸食的细胞层；内寄生的线虫则钻进植物组织里去。 因此，这两种线虫都需要主动地分解或软化植物细胞壁的物理屏障。 内寄生的植物线虫中，胞囊线虫和根结线虫是最臭名昭著的、危害全球农作物的主要植物线虫。 很早就发现，胞囊线虫的基因DNA中所含有的纤维素酶基因，与细菌的纤维素酶最为相似；这就说明，这种线虫之所以能适应在植物上的寄生生活，极可能是通过横向基因传递，从细菌处获得了所需要的酶。 近年来科学家对根结线虫的DNA全序列做了测序分析，有了前所未有的发现：在一种线虫的DNA中发现了所有能分解植物细胞壁的酶系，即纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶。 这些酶的基因序列与植物根周围土壤中细菌的相应酶的序列最为相似。 这说明，根结线虫也是在进化过程中通过几次横向基因传递，从它周围的细菌得到了能分解植物细胞壁的各种酶，才寄生在植物根部的。 除植物根部的土壤细菌外，有证据表明，土壤的真菌也曾把它们的纤维素分解酶，通过横向基因传递贡献给植物寄生线虫。 因此，可以说，线虫的寄生性也是得益于它们和其他微生物之间的横向基因传递。 正是这种传递——转基因，使得古代的线虫进化成了今天的线虫。