Vad är genduplikation?

Gen duplicering är processen genom vilken en kromosom eller en del av DNA dupliceras, vilket resulterar i en ytterligare kopia av en gen.Genduplikation kallas också kromosomal duplicering eller genamplifiering.Duplicering, som betyder att fördubbla, resulterar i två identiska gener.En eller båda av dessa gener kan förändras över tid genom mutationer för att skapa två nya olika gener.

deoxyribonukleinsyra (DNA) är unik för varje organisme och är densamma i varje cell som utgör den organismen.Gener är delar av DNA som bestämmer ärftlighet och är inrymda i delar av kroppen som kallas kromosomer.Detta utgör den genetiska sammansättningen av alla organismer.

Genduplicering uppstår vanligtvis på grund av ett fel under meios.Meios förekommer endast i de celler som producerar könsceller, såsom spermier och ägg hos människor.Under meios producerar förälderceller med två kopior av kromosomerna fyra dotterceller som var och en endast har en kopia av varje kromosom.Detta är så att när reproduktionen inträffar, cellen som skapas genom fusionen av spermierna och ägget kommer att ha rätt mängd DNA.

Under meios kommer genduplikation sannolikt att hända när kromosomer korsar och rekombination inträffar.Kromosomernas trådar kan bryta och gå med till motsatt kromosom, så att genetisk information flyttas från en kromosom till en annan.Om rekombinationen är ojämlik, eller det händer med olika mängder DNA, kan duplicering resultera.

Ett annat sätt som genduplicering kan uppstå är om hela kromosomen replikeras två gånger.Detta fel kommer att resultera i att en av dottercellerna har en extra kopia av kromosomen och allt extra genetiskt material.Om denna cell smälter samman med en annan cell under reproduktion kan den eller inte resultera i en livskraftig zygot.

Det sista sättet att genduplicering kan uppstå är genom retrotransposition.Under retrotransposition kopieras sekvenser av DNA till RNA och sedan tillbaka till DNA istället för att översättas till proteiner.Detta resulterar i att extra kopior av det DNA som finns i cellen, som kan åter gå med med de kromosomer som redan finns.Alla gener som finns längs dessa sekvenser av DNA kommer att ha duplicerats under processen.

När genduplicering inträffar skapas en kopia av originalet, som kallas en paraloggen.Det är möjligt att både eller en av generna kommer att mutera, men det är inte alltid fallet.Under mutations- eller förändringsprocessen kan gener förvärva funktioner som är annorlunda än den ursprungliga genen.

Den ursprungliga genen kan också mutera och bilda två gener som skiljer sig från den ursprungliga genen före duplicering.Gen duplicering anses vara en drivkraft i uppkomsten av nya gener och därmed förändringar i normala biologiska processer.Processerna för genduplikation och mutation spelar båda nyckelroller i utvecklingen.