O que é amplificação de genes?

A amplificação de genes, também conhecida como duplicação de genes ou duplicação cromossômica, é um processo celular no qual são produzidas várias cópias de um gene. O resultado é uma amplificação do fenótipo, ou característica expressa, associada ao gene. Isso geralmente ocorre devido a uma falha genética grave em uma célula ou grupo de células. A amplificação de genes tem sérias implicações na história evolutiva, bem como na resistência a medicamentos em células cancerígenas, e é uma grande preocupação em biologia por muitas razões adicionais.

A maioria dos casos de amplificação de genes ocorre durante um erro na recombinação homóloga, quando duas fitas semelhantes de DNA trocam informações genéticas. Isso acontece durante muitos processos genéticos, mas é mais prevalente na meiose, pela qual as células sexuais são produzidas e replicadas. Retrotransposons também contribuem para a duplicação de genes; eles são elementos genéticos capazes de se amplificar. Os genes duplicados são propensos a mutação, pois as mutações dos genes copiados geralmente não prejudicam a saúde do organismo hospedeiro.

Embora sua importância para a evolução seja debatida, muitos acreditam que a amplificação de genes é um aspecto tremendamente importante da história evolutiva. Algumas evidências sugerem que todo o genoma da levedura, a soma de todas as informações genéticas da levedura, experimentou um evento de duplicação de genes em uma história relativamente recente. As plantas tendem a sofrer amplificação de genes mais comumente do que os animais. O trigo, por exemplo, é hexaplóide, contendo seis cópias completas de seu genoma. Quando os genes são amplificados e os traços são fortalecidos, os traços fortalecidos são herdados pela prole e transmitidos às gerações subsequentes; essa é uma consideração muito significativa na evolução.

Nem toda amplificação de genes, no entanto, tem grande significado para a evolução. Às vezes, a característica amplificada morre com o organismo único que experimenta a duplicação de genes. Isso ocorre quando um gene é superexpresso e a característica para a qual codifica é expressa em um nível que não é saudável para o organismo. Também pode ocorrer quando a duplicação ocorre em uma célula somática e não em uma célula sexual. A informação genética nas células somáticas não é repassada para a prole e, portanto, não se apresenta nas gerações posteriores.

Um dos aspectos mais amplamente examinados da amplificação gênica é seu papel na resistência a medicamentos em algumas doenças. As células cancerígenas, por exemplo, costumam expressar resistência significativa aos medicamentos devido à amplificação do gene que impede as células cancerígenas de absorver completamente os medicamentos quimioterapêuticos. Especificamente, a amplificação ocorre em um gene que codifica para uma proteína capaz de bombear seletivamente materiais para fora das células cancerígenas. Essa proteína tende a bombear agentes quimioterapêuticos para fora da célula, neutralizando efetivamente o tratamento em muitos casos.

Devido ao seu papel na saúde e na ciência, a amplificação de genes é considerada por muitos como uma grande preocupação para o campo da biologia. Informações adicionais sobre o tópico podem levar a grandes avanços no estudo das origens de muitas espécies e de muitos traços que essas espécies possuem. Também pode levar à cura de uma doença grave que já matou milhões de vidas: o câncer.