Co to jest wzmocnienie genów?

Amplifikacja genów, znana również jako duplikacja genów lub duplikacja chromosomalna, jest procesem komórkowym, w którym wytwarzane są wiele kopii genu. Rezultatem jest wzmocnienie fenotypu lub cechy wyrażonej, związanej z genem. Zwykle dzieje się to z powodu poważnej wady genetycznej w komórce lub grupie komórek. Amplifikacja genów ma poważne implikacje dla historii ewolucyjnej, a także na oporność na leki w komórkach rakowych, i jest to główny problem w biologii z wielu dodatkowych powodów.

Większość przypadków amplifikacji genów występuje podczas błędu w homologicznej rekombinacji, gdy dwa podobne noty genetyczna DNA wymienia. Dzieje się tak podczas wielu procesów genetycznych, ale jest najbardziej rozpowszechnione w mejozie, przez które komórki płciowe są wytwarzane i replikowane. Retrotranspozony również przyczyniają się do powielania genów; Są to elementy genetyczne, które są zdolne do wzmocnienia się. Zduplikowane geny są podatne na mutację, ponieważ mutacje skopiowanych genówgeneralnie nie umniejszają zdrowia organizmu gospodarza.

Podczas gdy jego znaczenie dla ewolucji jest dyskutowane, wielu uważa, że ​​wzmocnienie genów jest niezwykle ważnym aspektem historii ewolucyjnej. Niektóre dowody sugerują, że cały genom drożdży, podsumowanie wszystkich informacji genetycznych drożdży, doświadczył zdarzenia duplikacji genów w stosunkowo najnowszej historii. Rośliny mają tendencję do wzmacniania genów częściej niż zwierzęta. Na przykład pszenica jest heksaploidem, zawierającym sześć kompletnych kopii jego genomu. Gdy geny są wzmacniane i wzmocnione cechy, wzmocnione cechy są dziedziczone przez potomstwo i przekazywane do kolejnych pokoleń; Jest to bardzo znacząca uwaga w ewolucji.

Nie wszystkie wzmacnianie genów ma jednak ogromne znaczenie dla ewolucji. Czasami wzmocniona cecha umiera z pojedynczym organizmem, który doświadcza genupowielanie. Dzieje się tak, gdy gen jest nadeksprymowany, a cecha, dla której koduje, jest wyrażana do poziomu niezdrowego dla organizmu. Może to również wystąpić, gdy duplikacja występuje w komórce somatycznej, a nie w komórce płciowej. Informacje genetyczne w komórkach somatycznych nie są przekazywane na potomstwo, dlatego nie przedstawiają się w późniejszych pokoleniach.

Jednym z najczęściej badanych aspektów amplifikacji genów jest jego rola w oporności na leki w niektórych chorobach. Na przykład komórki rakowe często wyrażają znaczącą oporność na leki ze względu na amplifikację genu, który zapobiega pełnym pochłanianiu komórek rakowych leków chemioterapeutycznych. W szczególności amplifikacja występuje w genie, który koduje białko, które jest w stanie selektywnie pompować materiały z komórek rakowych. To białko ma tendencję do pompowania środków chemioterapeutycznych z komórki, skutecznie zneutralizując w wielu przypadkach.

Ze względu na swoją rolę w zdrowiu i nauce, gen wzmacniaWielu uważa się za główny problem w dziedzinie biologii. Dalsze informacje na ten temat mogą prowadzić do poważnych przełomów w badaniu pochodzenia wielu gatunków i wielu cech, które posiadają gatunki. Może to również prowadzić do lekarstwa na poważną chorobę, która twierdziła, że ​​miliony istnień ludzkich: raka.