Duplicação cromossômica
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A duplicação de genes é qualquer duplicação de uma região de pares de base de ADN que contém um gene, sendo uma das formas de mutação estrutural que altera um cromossomo; pode ocorrer com um erro no alinhamento na recombinação homóloga, um evento de retrotransposição, replication slippage ou duplicação de um cromossomo inteiro.[1] Em alguns casos, a sequência duplicada pode divergir e desempenhar novas funções biológicas. Em outros, a cópia pode permanecer com a sequência inalterada.[2] Duplicação é a maneira mais comum de novos genes surgirem em genomas eucariotos.
A segunda cópia de um gene é, muitas vezes, livre de pressão seletiva, isto é, mutações que nele ocorrem não têm efeitos deletérios no organismo hospedeiro. Então, a cópia pode sofrer mutações mais rápido que um gene funcional, ao longo de gerações de organismos.
A duplicação de genes desempenha uma função importante na evolução; fato que tem sido mantido pela comunidade científica há 100 anos.[3] Susumu Ohno foi um dos mais famosos desenvolvedores desta teoria, no seu livro clássico Evolution by gene duplication (1970).[4] Ohno argumenta que a duplicação de genes é a mais importante força evolutiva, desde a emergência do descendente comum.[5] Enquanto a seleção natural meramente modificou, a redundância criou.
Duplicação de genomas inteiros não são eventos tão incomuns, sendo essa uma das mais importantes formas de um genoma aumentar de tamanho. Acredita-se que o genoma inteiro das leveduras sofreu duplicação há cerca de 100 milhões de anos.[6] As plantas são os mais frequentes duplicadores de genomas. Por exemplo, o trigo é hexaplóide (um tipo de poliploidia), significando que possui seis cópias do seu genoma.
[2]Genes que se diferenciam porque originaram da duplicação de um gene ancestral são considerados parálogos, enquanto genes que divergem de um gene ancestral comum por separação filogenética a nível de organismo são ortólogos (similar ao uso comum de homologia). Ao longo da evolução, esse processo pode ocorrer repetidas vezes, formando famílias de genes. A família multigênica da globina, no genoma humano, por exemplo, tem 12 membros que codificam mioglobina e várias cadeias de α- e β-hemoglobina. Essa família se originou por duplicação de um gene ancestral de globina em um ancestral dos gnatostomados (vertebrados).
[7]Existem alguns destinos para genes duplicados