1。遺伝子複製
* メカニズム: 遺伝子がコピーされ、ゲノム内の2つの同一のコピーが発生します。これは、DNA複製のエラー、減数分裂中の不均等な交差、またはレトロトランスポジションによって発生する可能性があります。
* 効果:
* 冗長性: 余分なコピーはサイレントである可能性があり、元の遺伝子が損傷した場合に備えてバックアップを提供します。
* 新機能化: 1つのコピーが新しい機能を進化させ、より複雑さと多様性につながる可能性があります。
* サブ機能化: 各コピーは、元の遺伝子機能のさまざまな部分を採用して専門化する場合があります。
* 仮性化: 余分なコピーは突然変異を蓄積し、非アクティブになる可能性があります。
* 例: グロビン遺伝子ファミリー(ヘモグロビン)は遺伝子の複製を通じて進化し、さまざまな発達段階と酸素摂取能力のための特殊なタンパク質につながりました。
2。染色体の重複(倍数性)
* メカニズム: 染色体のセット全体が複製されており、倍数性レベルが高くなります(たとえば、二倍体から四倍体など)。
* 効果:
* 細胞のサイズと体積の増加: より多くの遺伝物質がより大きな細胞につながります。
* 遺伝子発現の変化: 遺伝子の余分なコピーは、遺伝子調節と表現型の特性に影響を与える可能性があります。
* 生殖分離: 倍数体は、元の二倍体集団とともに繁殖できず、種分化につながる可能性があります。
* 新しい特性: 重複した遺伝子は、新しい適応と進化に寄与する可能性があります。
* 例: 倍数性は植物で一般的であり、小麦や綿を含む多くの作物の多様性を担当しています。サーモンのような一部の動物も倍数性を示します。
3。 DNAセグメントの複製
* メカニズム: 1つ以上の遺伝子を含むDNAのセグメントが複製されます。
* 効果:
*遺伝子の重複と同様に、冗長性、新機能化、サブ機能化、または仮性化につながる可能性があります。
*新しい遺伝子または遺伝子ファミリーの作成にもつながる可能性があります。
* 大規模な複製 染色体の再編成をもたらす可能性があります。
* 例: DNAセグメントの重複は、免疫系の進化と複雑な脳構造の発達に関与しています。
全体として、重複は生物に肯定的な結果とマイナスの両方の結果をもたらす可能性があります。 複雑さ、適応、および多様性の増加につながる可能性がありますが、エラーを導入し、遺伝子調節を破壊し、さらには病気を引き起こす可能性があります。特定の結果は、重複の種類、関係する特定の遺伝子またはセグメント、および環境コンテキストに依存します。
重複は進化の基本的なメカニズムであることを覚えておくことが重要です。 それは、新しい特性の発達と遺伝的多様性の生成のための原料を提供します。