Co to jest powielanie genów?

Duplikacja genów jest procesem, w którym chromosom lub część DNA jest powielana, co powoduje dodatkową kopię genu.Duplikacja genów jest również określana jako duplikacja chromosomalna lub amplifikacja genów.Duplikacja, co oznacza podwójne, powoduje dwa identyczne geny.Jeden lub oba te geny mogą z czasem zmieniać się poprzez mutacje, aby stworzyć dwa nowe geny.

Kwas deoksyrybonukleinowy (DNA) jest unikalny dla każdego organizmu i jest taki sam w każdej komórce tworzącej ten organizm.Geny są odcinkami DNA, które określają dziedziczność i znajdują się w odcinkach ciała zwanych chromosomami.To stanowi genetyczny skład wszystkich organizmów.

Duplikacja genów zwykle występuje z powodu błędu podczas mejozy.Mejoza występuje tylko w komórkach wytwarzających komórki płciowe, takie jak nasienie i jaja u ludzi.Podczas mejozy komórki macierzyste z dwiema kopiami chromosomów wytwarzają cztery komórki potomne, z których każda ma tylko jedną kopię każdego chromosomu.Dzieje się tak tak, aby gdy wystąpiła reprodukcja, komórka tworzona przez fuzję nasienia i jaja będzie miała prawidłową ilość DNA.

Podczas mejozy, powielanie genów prawdopodobnie nastąpi, gdy chromosomy przechodzą i nastąpi rekombinacja.Paski chromosomów mogą pękać i dołączyć do przeciwnego chromosomu, tak że informacje genetyczne są przenoszone z jednego chromosomu do drugiego.Jeśli rekombinacja jest nierówna lub zdarza się z różnymi ilością DNA, może wynikać z duplikacji.

Innym sposobem wystąpienia duplikacji genów jest to, czy cały chromosom jest dwa razy powtórzony.Ten błąd spowoduje, że jedna z komórek potomnych ma dodatkową kopię chromosomu i cały dodatkowy materiał genetyczny.Jeśli ta komórka łączy się z inną komórką podczas reprodukcji, może, ale nie musi powodować realnej zygoty.

Ostatnim sposobem wystąpienia duplikacji genów jest retrotranspozycja.Podczas retrotranspozycji sekwencje DNA są kopiowane do RNA, a następnie z powrotem do DNA zamiast tłumaczenia na białka.Powoduje to dodatkowe kopie tego DNA obecne w komórce, które mogą dołączyć do chromosomów, które są już obecne.Wszelkie geny znalezione wzdłuż tych sekwencji DNA zostaną zduplikowane w tym procesie.

Gdy nastąpi duplikacja genów, powstaje kopia oryginału, która nazywa się genem paralogowym.Możliwe jest, że zarówno lub jeden z genów zmutuje, jednak nie zawsze tak jest.Podczas procesu mutacji lub zmiany geny mogą zdobywać funkcje inne niż oryginalny gen.

Oryginalny gen może również zmutować, tworząc dwa geny, które różnią się od oryginalnego genu przed duplikacją.Duplikacja genów jest uważana za siłę napędową w pojawieniu się nowych genów, a tym samym zmian w normalnych procesach biologicznych.Procesy powielania genów i mutacji odgrywają kluczową rolę w ewolucji.