遺伝子重複とは？
いでんしじゅうふく
遺伝子重複とは、ゲノム上の遺伝子がコピーされて同じゲノム内に2つ以上存在するようになる現象で、新しい遺伝子機能の進化において重要な源となります。
遺伝子重複（Gene Duplication）とは、ゲノム中の特定の遺伝子またはゲノム領域がコピーされ、同一ゲノム内に2つ以上の複製として存在するようになる現象です。進化生物学において、新規の遺伝子機能を生み出す主要なメカニズムのひとつとして広く認識されています。
遺伝子重複が起きる主な仕組みとしては、以下が知られています。
- 不等交叉：減数分裂時に相同染色体が位置をずらして交叉し、一方に重複、他方に欠失が生じる
- レトロポゾン（転移因子）の活動によるRNA中間体を経た逆転写と挿入
- ゲノム全体の倍数化（多倍体化）：植物では特に一般的
- セグメント重複：染色体の大きな断片が重複する
重複した遺伝子コピーは、元の機能を保ちつつ相方のコピーが変異を蓄積することで、新しい機能（新機能化）を獲得する可能性があります。また、一方が元の機能を部分的に分担する「亜機能化」も起こりえます。こうした過程が長期間にわたって積み重なることで、複雑なタンパク質ファミリーが形成されてきました。例えばヘモグロビンのαグロビンとβグロビンは、共通の祖先遺伝子が重複・分岐した結果として生まれたものです。
遺伝子重複はゲノム進化の「原料」を提供するとして、進化遺伝学の分野で非常に重要視されています。ヒトゲノムにもこのような重複由来の遺伝子ファミリーが数多く存在します。
使い方・例文
嗅覚受容体遺伝子はヒトゲノムに400種類以上存在しますが、これらはすべて共通の祖先遺伝子が繰り返し重複・分岐することで生まれた遺伝子ファミリーです。
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