Дупликация

Дупликация (от латинского duplicatio — удвоение) — тип хромосомной перестройки (мутации), при которой происходит удвоение участка гена или хромосомы. В результате в геноме появляется дополнительная копия генетического материала.

Роль в эволюции

Дупликация играет ключевую роль в эволюции, являясь одним из основных источников генетической новизны:

• Создание нового генетического материала: Дополнительная копия гена освобождается от давления естественного отбора, так как исходная копия продолжает выполнять свою функцию.
• Возникновение новых генов: Свободная копия может накапливать мутации, что может привести к:
  • Приобретению новой функции (неофункционализация).
  • Разделению функций исходного гена между копиями (субфункционализация).
  • Стать псевдогеном (неработающей копией).

Типы дупликаций

Дупликации могут затрагивать разные масштабы генетического материала:

• Дупликация гена: Удвоение отдельного гена или группы генов.
• Дупликация участка хромосомы: Удвоение крупного фрагмента хромосомы.
• Полиплоидия: Удвоение всего набора хромосом (часто встречается у растений).

Современный контекст

С развитием методов секвенирования геномов было установлено, что дупликации генов и целых геномов — гораздо более распространённое явление, чем считалось ранее. Они являются движущей силой эволюции сложных признаков и геномной пластичности. Например, большое семейство генов обонятельных рецепторов у млекопитающих возникло в результате множественных дупликаций. Исследования показывают, что дупликации также могут быть связаны с генетическими заболеваниями и устойчивостью к патогенам.