Τι είναι η ενίσχυση του γονιδίου;

Η ενίσχυση των γονιδίων, γνωστή και ως γονιδιακή επικάλυψη ή χρωμοσωμική επικάλυψη, είναι μια κυτταρική διαδικασία στην οποία παράγονται πολλαπλά αντίγραφα ενός γονιδίου.Το αποτέλεσμα είναι μια ενίσχυση του φαινοτύπου ή εκφρασμένο χαρακτηριστικό, που σχετίζεται με το γονίδιο.Αυτό συμβαίνει συνήθως λόγω ενός σοβαρού γενετικού ελάττωμα σε κύτταρο ή ομάδα κυττάρων.Η ενίσχυση των γονιδίων έχει σοβαρές επιπτώσεις στο εξελικτικό ιστορικό καθώς και στην αντίσταση των φαρμάκων στα καρκινικά κύτταρα και αποτελεί μείζονα ανησυχία στη βιολογία για πολλούς πρόσθετους λόγους.

Οι περισσότερες περιπτώσεις ενίσχυσης γονιδίων εμφανίζονται κατά τη διάρκεια ενός σφάλματος στον ομόλογο ανασυνδυασμό, όταν δύο παρόμοιες σκέλητων γενετικών πληροφοριών ανταλλαγής DNA.Αυτό συμβαίνει κατά τη διάρκεια πολλών γενετικών διεργασιών, αλλά είναι πιο διαδεδομένη στη μείωση, με την οποία παράγονται και αναπαράγονται τα κύτταρα φύλου.Οι ρετροτρανσποζόνοι συμβάλλουν επίσης στην επικάλυψη γονιδίων.Είναι γενετικά στοιχεία που είναι ικανά να ενισχύσουν τον εαυτό τους.Τα διπλά γονίδια είναι επιρρεπή σε μετάλλαξη, καθώς οι μεταλλάξεις των αντιγραφμένων γονιδίων γενικά δεν μειώνουν την υγεία του οργανισμού υποδοχής. Ενώ η σημασία της για την εξέλιξη συζητείται, πολλοί πιστεύουν ότι η ενίσχυση των γονιδίων είναι μια εξαιρετικά σημαντική πτυχή της εξελικτικής ιστορίας.Ορισμένα στοιχεία δείχνουν ότι ολόκληρο το γονιδίωμα ζύμης, η άθροιση όλων των γενετικών πληροφοριών της ζύμης, παρουσίασε ένα γεγονός γονιδιακής αλληλεπικάλυψης σε σχετικά πρόσφατη ιστορία.Τα φυτά τείνουν να υποβάλλονται σε ενίσχυση γονιδίων συχνότερα από τα ζώα.Το σιτάρι, για παράδειγμα, είναι εξαφλοειδές, που περιέχει έξι πλήρη αντίγραφα του γονιδιώματος του.Όταν τα γονίδια ενισχύονται και τα χαρακτηριστικά ενισχύονται, τα ενισχυμένα χαρακτηριστικά κληρονομούνται από τους απογόνους και μεταφέρονται σε επόμενες γενιές.Αυτό είναι ένα πολύ σημαντικό θέμα στην εξέλιξη.

Δεν είναι όμως όλη η ενίσχυση των γονιδίων, ωστόσο, έχει μεγάλη σημασία για την εξέλιξη.Μερικές φορές, το ενισχυμένο χαρακτηριστικό πεθαίνει με τον ενιαίο οργανισμό που βιώνει την αλληλεπικάλυψη γονιδίων.Αυτό συμβαίνει όταν ένα γονίδιο υπερεκφράζεται και το χαρακτηριστικό που κωδικοποιεί εκφράζεται σε ένα επίπεδο που είναι ανθυγιεινό στον οργανισμό.Μπορεί επίσης να συμβεί όταν η αλληλεπικάλυψη εμφανίζεται σε ένα σωματικό κύτταρο και όχι σε ένα κυτταρικό σεξ.Οι γενετικές πληροφορίες σε σωματικά κύτταρα δεν μεταβιβάζονται στους απογόνους, επομένως δεν παρουσιάζεται σε μεταγενέστερες γενιές.

Μία από τις πιο ευρέως εξεταζόμενες πτυχές της ενίσχυσης των γονιδίων είναι ο ρόλος της στην αντοχή των φαρμάκων σε ορισμένες ασθένειες.Τα καρκινικά κύτταρα, για παράδειγμα, συχνά εκφράζουν σημαντική αντοχή στα φάρμακα λόγω της ενίσχυσης του γονιδίου που εμποδίζει τα καρκινικά κύτταρα να απορροφήσουν πλήρως τα χημειοθεραπευτικά φάρμακα.Συγκεκριμένα, η ενίσχυση εμφανίζεται σε ένα γονίδιο που κωδικοποιεί μια πρωτεΐνη που είναι σε θέση να αντλήσει επιλεκτικά υλικά από τα καρκινικά κύτταρα.Αυτή η πρωτεΐνη τείνει να αντλήσει χημειοθεραπευτικούς παράγοντες από το κύτταρο, εξουδετερώνοντας αποτελεσματικά τη θεραπεία σε πολλές περιπτώσεις.

Λόγω του ρόλου της τόσο στην υγεία όσο και στην επιστήμη, η ενίσχυση των γονιδίων θεωρείται από πολλούς ως σημαντική ανησυχία για τον τομέα της βιολογίας.Περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το θέμα θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε σημαντικές ανακαλύψεις στη μελέτη της προέλευσης πολλών ειδών και πολλών χαρακτηριστικών που κατέχουν αυτά τα είδη.Θα μπορούσε επίσης να οδηγήσει σε θεραπεία σε μια μεγάλη ασθένεια που έχει ζητήσει εκατομμύρια ζωές: καρκίνο.