การขยายยีนคืออะไร?

การขยายยีนหรือที่เรียกว่าการทำซ้ำของยีนหรือการทำซ้ำโครโมโซมเป็นกระบวนการของเซลล์ที่มีการผลิตยีนหลายชุดผลที่ได้คือการขยายของฟีโนไทป์หรือแสดงลักษณะที่เกี่ยวข้องกับยีนสิ่งนี้มักเกิดขึ้นเนื่องจากข้อบกพร่องทางพันธุกรรมที่ร้ายแรงในเซลล์หรือกลุ่มของเซลล์การขยายยีนมีผลกระทบร้ายแรงต่อประวัติศาสตร์วิวัฒนาการเช่นเดียวกับการดื้อยาในเซลล์มะเร็งและเป็นข้อกังวลสำคัญทางชีววิทยาด้วยเหตุผลเพิ่มเติมหลายประการ

การขยายยีนส่วนใหญ่เกิดขึ้นในระหว่างการเกิดข้อผิดพลาดในการรวมตัวกันใหม่ของข้อมูลทางพันธุกรรมการแลกเปลี่ยนดีเอ็นเอสิ่งนี้เกิดขึ้นในระหว่างกระบวนการทางพันธุกรรมจำนวนมาก แต่เป็นที่แพร่หลายมากที่สุดในไมโอซิสโดยที่เซลล์เพศผลิตและทำซ้ำRetrotransposons ยังมีส่วนร่วมในการทำซ้ำของยีนพวกเขาเป็นองค์ประกอบทางพันธุกรรมที่สามารถขยายตัวเองได้ยีนที่ซ้ำกันมีแนวโน้มที่จะกลายพันธุ์เนื่องจากการกลายพันธุ์ของยีนที่คัดลอกโดยทั่วไปจะไม่เบี่ยงเบนจากสุขภาพของสิ่งมีชีวิตโฮสต์

ในขณะที่ความสำคัญของวิวัฒนาการถูกถกเถียงกันหลายคนเชื่อว่าการขยายยีนเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งของประวัติศาสตร์วิวัฒนาการหลักฐานบางอย่างชี้ให้เห็นว่าจีโนมยีสต์ทั้งหมดการรวมข้อมูลทางพันธุกรรมของยีสต์ทั้งหมดได้สัมผัสกับเหตุการณ์การทำซ้ำของยีนในประวัติศาสตร์ที่ค่อนข้างล่าสุดพืชมีแนวโน้มที่จะได้รับการขยายยีนโดยทั่วไปมากกว่าสัตว์ยกตัวอย่างเช่นข้าวสาลีคือ hexaploid ที่มีจีโนมหกชุดที่สมบูรณ์เมื่อยีนได้รับการขยายและมีความเข้มแข็งมากขึ้นคุณลักษณะที่แข็งแกร่งขึ้นจะได้รับการสืบทอดโดยลูกหลานและส่งต่อไปยังรุ่นต่อ ๆ ไปนี่คือการพิจารณาที่สำคัญมากในวิวัฒนาการ

การขยายยีนทั้งหมดไม่ใช่ทั้งหมดมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อวิวัฒนาการบางครั้งลักษณะที่ขยายออกไปด้วยสิ่งมีชีวิตเดียวที่ประสบกับการทำซ้ำของยีนสิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อยีนถูกแสดงออกมากเกินไปและรหัสลักษณะของมันจะถูกแสดงในระดับที่ไม่แข็งแรงต่อสิ่งมีชีวิตนอกจากนี้ยังสามารถเกิดขึ้นได้เมื่อการทำซ้ำเกิดขึ้นในเซลล์ร่างกายมากกว่าในเซลล์เพศข้อมูลทางพันธุกรรมในเซลล์โซมาติกไม่ได้ส่งต่อไปยังลูกหลานดังนั้นจึงไม่ได้นำเสนอตัวเองในรุ่นต่อ ๆ ไป

หนึ่งในแง่มุมที่ตรวจสอบอย่างกว้างขวางที่สุดของการขยายยีนคือบทบาทในการดื้อยาในโรคบางชนิดยกตัวอย่างเช่นเซลล์มะเร็งมักแสดงความต้านทานต่อยาอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากการขยายตัวของยีนที่ป้องกันไม่ให้เซลล์มะเร็งดูดซับยาเคมีบำบัดอย่างเต็มที่โดยเฉพาะอย่างยิ่งการขยายเกิดขึ้นในยีนที่รหัสสำหรับโปรตีนที่สามารถเลือกปั๊มวัสดุออกจากเซลล์มะเร็งได้โปรตีนนี้มีแนวโน้มที่จะปั๊มสารเคมีบำบัดออกจากเซลล์ทำให้การรักษาเป็นกลางอย่างมีประสิทธิภาพในหลายกรณี

เนื่องจากบทบาทของมันในสุขภาพและวิทยาศาสตร์การขยายยีนได้รับการพิจารณาโดยหลายคนว่าเป็นปัญหาสำคัญต่อสาขาชีววิทยาข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับหัวข้ออาจนำไปสู่การพัฒนาที่สำคัญในการศึกษาต้นกำเนิดของหลายสายพันธุ์และลักษณะหลายอย่างที่สายพันธุ์เหล่านั้นมีนอกจากนี้ยังอาจนำไปสู่การรักษาโรคสำคัญที่อ้างว่ามีชีวิตหลายล้านชีวิต: มะเร็ง