Gen Duplikasyonu ve Farklılaşması

Gen duplikasyonu, bir geni kodlayan bir DNA bölgesinin çoğaldığı ve aynı genom içinde kendisinin ek kopyalarını oluşturduğu bir süreçtir. Paralog adı verilen genin bu kopyalanmış kopyaları daha sonra aşağıdaki yollardan biriyle mutasyona uğrayabilir ve farklılaşabilir.

Birincisi, sözde genlerin oluşumudur. Burada, gen paraloglarından biri zararlı mutasyonlar kazanabilir ve psödogen adı verilen işlevsel olmayan bir kopyaya dönüşebilir.

İkincisi, her iki paralogun da farklı protein kodlama alanlarında veya eksonlarda mutasyonlar elde ettiği ve böylece orijinal gen fonksiyonunu aralarında bölüştürdüğü alt işlevselleştirmedir. Bununla birlikte, iki paralog genin protein ürünleri birbirini tamamlar ve orijinal gen fonksiyonunu sergiler.

Örneğin, ilkel balıklarda ve deniz hayvanlarında, tek zincirli bir globin proteini, kanda oksijen taşıyan molekül olarak görev yaptı.

Evrim süreci boyunca, globin geni, günümüz omurgalılarının çoğunda bulunan 4 alt birimle hemoglobin molekülünü oluşturmak üzere birleşen α- ve β-globin proteinlerini kodlayan iki biraz farklı gene kopyalandı ve alt işlevselleştirildi.

Üçüncüsü Neo-işlevselleşmedir. Burada, bir paralog, yeni bir genin evrimine yol açabilece