Vervielfältigung

Duplikation ist eine Art Mutation, die in Genen auftritt und zur Verdoppelung der DNA-Sequenz führt. Duplikationen können für den Körper entweder nützlich oder schädlich sein, je nachdem, welche Gene sie betreffen. Typischerweise erhöhen Duplikationen die Stabilität des Genoms und steigern seine Anpassungsfähigkeit, in manchen Fällen können sie jedoch schwerwiegende Folgen haben und genetische Krankheiten oder Entwicklungsstörungen verursachen.

Duplikationen sind in verschiedenen Regionen des Genoms möglich, am häufigsten sind jedoch die Genregionen betroffen, die Proteine ​​mit besonderer funktioneller Aktivität kodieren. In diesem Fall kann das Genom eine unterschiedliche Anzahl von Kopien eines bestimmten Gens enthalten. Es gibt zwei Hauptmechanismen, durch die Duplikationen auftreten, die beide auf einer einfachen Erweiterung basieren. Kommt es zu einer Verformung des gesamten Gens, muss mit jedem Abschnitt gearbeitet werden, der jeweils einen doppelten Nukleotidsatz und damit insgesamt eine längere Sequenz enthalten muss. Dies ist ein sehr komplexer Prozess, insbesondere wenn viele Gene vorhanden sind. Es ist viel einfacher, eines der Gene als Probe zu nehmen und es ohne zusätzliche Transformationen zu kopieren. Dies sorgt für Duplikationen – einen schnellen Evolutionssprung, der vom Einfachen zum Komplexeren führt. Eine andere Sache ist, dass eine solche „Wiederbelebung“ als Höhepunkt der Entwicklung nichts Gutes bringen wird – neue Probleme werden auftauchen. Eine der einfachsten Reaktionen (ein Fehler, der den Status einer Kompensationsstrategie erhalten hat), die veränderte Gene nach der Anhäufung von DNA mit Duplikationen zeigen, wird als „ungesundes Wachstum“ bezeichnet. In diesem Fall beginnen die „falschen“ Gene zu wachsen, wodurch die Ressourcen des Körpers für ihre Entwicklung abgezogen werden und sich gleichzeitig negativ auf den gesamten Körper auswirkt, wodurch seine Gesamtqualität und Vitalität verringert wird. Einige durch Mutationen veränderte Proteine ​​glauben, dass Krankheiten lediglich eine Manifestation des Fehlens eines notwendigen Enzyms sind. Und tatsächlich: Wenn diese „Manifestationen“ zu häufig oder schwerwiegend werden, sollte der leidende Körper darüber nachdenken, diese „häufigen Ereignisse“ zu beseitigen oder zu ersetzen.

Biologische Prozesse mit Genduplikation helfen Zellen, sich schneller an Umweltveränderungen anzupassen – dies könnte das Ergebnis natürlicher Selektion sein. Durch Stress oder andere Faktoren kann es zu genetischen Veränderungen kommen. Beispielsweise trägt die Genduplikation dazu bei, das Krankheitsrisiko zu verringern, indem sie die Anzahl schützender Proteine ​​erhöht. Wenn die duplizierten Gene jedoch pathogene Mutationen oder blockierende Faktoren enthalten, können sie das Risiko einer Erkrankung erhöhen.

Grundsätzlich dient der Duplikationsmechanismus dazu, bestimmte Genprodukte oder Proteinveränderungen zu erhöhen, die für das Überleben des Organismus notwendig sind. Alle anderen Prozesse erfolgen aufgrund von Mutationen, Rekombinationen und Genveränderungen. Diese Mechanismen sind für die Erhaltung der Artenvielfalt und genetischer Funktionen für die Evolution von wesentlicher Bedeutung. Daher spielen Genduplikationen eine wichtige Rolle in der Biologie und Evolution, und ihre Studie identifiziert weiterhin mögliche molekulare Mechanismen ihrer Auswirkungen auf die Krankheitsentwicklung und die Fitness des Organismus. Es bedarf jedoch weiterer Forschung, um die Mechanismen von Duplikationsprozessen besser zu verstehen und Forschungsmethoden im Bereich der Humangenetik zu entwickeln.