Hvad er genduplikation?

Genduplikation er den proces, hvorpå et kromosom eller en del af DNA duplikeres, hvilket resulterer i en yderligere kopi af et gen.Genduplikation omtales også som kromosomal duplikation eller genforstærkning.Duplikation, hvilket betyder at fordoble, resulterer i to identiske gener.En eller begge af disse gener kan ændre sig over tid gennem mutationer for at skabe to nye forskellige gener.

Deoxyribonucleic acid (DNA) er unik for hver organisme og er den samme i hver celle, der udgør den organisme.Gener er sektioner af DNA, der bestemmer arvelighed og er til huse i sektioner af kroppen kendt som kromosomer.Dette udgør den genetiske sammensætning af alle organismer.

Genduplikation forekommer normalt på grund af en fejl under meiose.Meiose forekommer kun i de celler, der producerer kønceller, såsom sæd og æg hos mennesker.Under meiose producerer overordnede celler med to kopier af kromosomerne fire datterceller, som hver kun har en kopi af hvert kromosom.Dette er, at når reproduktion forekommer, vil cellen, der er skabt af fusionen af sæd og æg, have den rigtige mængde DNA.

Under meiose vil der sandsynligvis ske genduplikation, når kromosomer krydser over og rekombination forekommer.Kromosomernes strenge kan bryde og gå sammen med det modsatte kromosom, så genetisk information flyttes fra et kromosom til et andet.Hvis rekombinationen er ulig, eller det sker med forskellige mængder DNA, kan duplikering resultere.

En anden måde, hvorpå gumplikering kan forekomme, er, hvis hele kromosomet replikeres to gange.Denne fejl vil resultere i, at en af dattercellerne har en ekstra kopi af kromosomet og alt det ekstra genetiske materiale.Hvis denne celle smelter sammen med en anden celle under reproduktion, kan det muligvis ikke resultere i en levedygtig zygote.

Den sidste måde, hvorpå gumplikering kan forekomme, er gennem retrotransposition.Under retrotransposition kopieres sekvenser af DNA til RNA og derefter tilbage til DNA i stedet for at blive oversat til proteiner.Dette resulterer i, at ekstra kopier af det DNA er til stede i cellen, som kan deltage igen med de kromosomer, der allerede er til stede.Eventuelle gener, der findes langs disse sekvenser af DNA, vil være blevet duplikeret i processen.

Når gens duplikering opstår, oprettes en kopi af originalen, der kaldes et paraloggen.Det er muligt, at begge eller en af generne vil muteres, men det er ikke altid tilfældet.Under mutations- eller ændringsprocessen kan gener erhverve funktioner, der er forskellige end det originale gen.

Det originale gen kan også muteres og danner to gener, der er forskellige fra det originale gen før duplikering.Genduplikation betragtes som en drivkraft i fremkomsten af nye gener og dermed ændringer i normale biologiske processer.Processerne med genduplikation og mutation spiller begge nøgleroller i evolutionen.