¿Qué es la duplicación de genes?
La duplicación de genes es el proceso por el cual se duplica un cromosoma o una porción de ADN, lo que resulta en una copia adicional de un gen. La duplicación génica también se conoce como duplicación cromosómica o amplificación génica. La duplicación, que significa duplicar, da como resultado dos genes idénticos. Uno o ambos de estos genes pueden cambiar con el tiempo a través de mutaciones para crear dos nuevos genes diferentes.
El ácido desoxirribonucleico (ADN) es exclusivo de cada organismo y es el mismo en todas las células que forman ese organismo. Los genes son secciones de ADN que determinan la herencia y se encuentran en secciones del cuerpo conocidas como cromosomas. Esto constituye la composición genética de todos los organismos.
La duplicación de genes generalmente ocurre debido a un error durante la meiosis. La meiosis ocurre solo en aquellas células que producen células sexuales, como los espermatozoides y los óvulos en humanos. Durante la meiosis, las células madre con dos copias de los cromosomas producen cuatro células hijas, cada una de las cuales solo tiene una copia de cada cromosoma. Esto es para que cuando ocurra la reproducción, la célula creada por la fusión de los espermatozoides y el óvulo tenga la cantidad correcta de ADN.
Durante la meiosis, es probable que ocurra la duplicación de genes cuando los cromosomas se cruzan y se produce la recombinación. Los filamentos de los cromosomas pueden romperse y unirse al cromosoma opuesto, de modo que la información genética se mueve de un cromosoma a otro. Si la recombinación es desigual o ocurre con diferentes cantidades de ADN, puede producirse una duplicación.
Otra forma en que puede ocurrir la duplicación de genes es si todo el cromosoma se replica dos veces. Este error dará como resultado que una de las células hijas tenga una copia adicional del cromosoma y todo el material genético adicional. Si esta célula se fusiona con otra célula durante la reproducción, puede o no resultar en un cigoto viable.
La última forma en que puede ocurrir la duplicación de genes es a través de la retrotransposición. Durante la retrotransposición, las secuencias de ADN se copian en ARN y luego se devuelven a ADN en lugar de traducirse en proteínas. Esto da como resultado copias adicionales de ese ADN que está presente dentro de la célula, que puede unirse con los cromosomas que ya están presentes. Cualquier gen encontrado a lo largo de estas secuencias de ADN habrá sido duplicado en el proceso.
Cuando se produce la duplicación de genes, se crea una copia del original, que se denomina gen paralog. Es posible que ambos o uno de los genes muten, sin embargo, ese no es siempre el caso. Durante el proceso de mutación o cambio, los genes pueden adquirir funciones que son diferentes al gen original.
El gen original también puede mutar, formando dos genes que son diferentes del gen original antes de la duplicación. La duplicación de genes se considera una fuerza impulsora en la aparición de nuevos genes y, por lo tanto, cambios en los procesos biológicos normales. Los procesos de duplicación y mutación de genes juegan papeles clave en la evolución.