遺伝子増幅とは？

遺伝子複製または染色体複製としても知られる遺伝子増幅は、遺伝子の複数のコピーが生成される細胞プロセスです。 結果は、遺伝子に関連する表現型または発現形質の増幅です。 これは通常、細胞または細胞群の深刻な遺伝的欠陥のために発生します。 遺伝子増幅は、進化の歴史および癌細胞の薬剤耐性に重大な影響を及ぼし、多くの追加の理由で生物学の主要な関心事です。

遺伝子増幅のほとんどの例は、2つの類似したDNA鎖が遺伝情報を交換する相同組換えのエラー中に発生します。 これは多くの遺伝的プロセスの間に起こりますが、減数分裂で最も一般的であり、それによって性細胞が生成され複製されます。 レトロトランスポゾンも遺伝子の複製に寄与します。 それらは自分自身を増幅することができる遺伝的要素です。 複製された遺伝子の突然変異は一般に宿主生物の健康を損なうことがないため、複製された遺伝子は突然変異を起こしやすい。

進化に対するその重要性は議論されていますが、多くは遺伝子増幅が進化史の非常に重要な側面であると信じています。 いくつかの証拠は、酵母ゲノム全体、つまり酵母のすべての遺伝情報の合計が、比較的最近の歴史で遺伝子重複イベントを経験したことを示唆しています。 植物は、動物よりも一般的に遺伝子増幅を受ける傾向があります。 例えば、小麦は六倍体であり、そのゲノムの6つの完全なコピーを含んでいます。 遺伝子が増幅され、形質が強化されると、強化された形質は子孫に継承され、次の世代に引き継がれます。 これは進化において非常に重要な考慮事項です。

ただし、すべての遺伝子増幅が進化にとって大きな意味を持つわけではありません。 増幅された形質は、遺伝子の重複を経験した単一の生物で死ぬこともあります。 これは、遺伝子が過剰発現し、それがコードする形質が生物にとって不健康なレベルまで発現する場合に起こります。 また、性細胞ではなく体細胞で複製が起こる場合にも起こります。 体細胞の遺伝情報は子孫に伝えられないため、後の世代には現れません。

遺伝子増幅の最も広く検討されている側面の1つは、一部の疾患における薬剤耐性における役割です。 例えば、癌細胞は、癌細胞が化学療法薬を完全に吸収するのを妨げる遺伝子の増幅のために、しばしば有意な薬物耐性を発現します。 具体的には、増幅は、癌性細胞から物質を選択的に送り出すことができるタンパク質をコードする遺伝子で起こります。 このタンパク質は、化学療法剤を細胞から排出する傾向があり、多くの場合、治療を効果的に中和します。

健康と科学の両方におけるその役割のため、遺伝子増幅は生物学の分野にとって大きな懸念であると多くの人が考えています。 このトピックに関するさらなる情報は、多くの種の起源とそれらの種が持つ多くの特性の研究において大きなブレークスルーにつながる可能性があります。 また、何百万人もの命を奪ってきた主要な病気である癌の治療にもつながる可能性があります。