Genetikere løser 40 år gammelt dilemma for at forklare, hvorfor duplikerede gener forbliver i genomet

Ifølge forskerne fra John Innes Center i Norwich, Storbritannien, er den ekstra kopi af et gen, der produceres ved duplikering, ikke altid et "egoistisk" element, der overlever tilfældigt, som man tidligere har troet. I stedet mener forskerne, at sådanne gener kan spille en afgørende rolle i udviklingen af ​​nye biologiske funktioner.

Ledende forsker Dr. Richard Mott sagde:"Den konventionelle opfattelse er, at funktionen af ​​duplikerede gener divergerer over tid for at tillade begge kopier at overleve. Med andre ord indtager kopierne forskellige roller og bliver uundværlige for organismen.

"Vi mener, at dette ikke er det komplette billede, og at den ene kopi i mange tilfælde kan beholde sin oprindelige funktion, mens den anden er fri til at erhverve helt nye funktioner."

Genduplikation er en vigtig mekanisme til at skabe nyt genetisk materiale og menes at spille en vigtig rolle i udviklingen af ​​komplekst liv. Gener duplikeres, når kromosomerne replikeres under celledeling, og over tid kan sekvenserne af de to kopier divergere. Dette kan føre til udvikling af nye gener, som kan have en række forskellige funktioner.

Det har dog været et puslespil, hvorfor så mange duplikerede gener forbliver i genomet, når naturlig selektion i princippet skulle favorisere sletningen af ​​den mindre brugbare kopi.

Forskerne nåede frem til deres konklusioner efter at have studeret genomerne af en række planter, herunder Arabidopsis thaliana, en lille blomstrende plante, der almindeligvis bruges i genetiske undersøgelser. De fandt ud af, at duplikerede gener i mange tilfælde bibeholdes, fordi de spiller en rolle i at kompensere for virkningerne af skadelige mutationer i andre gener.

Retentionen af ​​duplikerede gener gør det således muligt for organismer at bevare deres kondition, selv i lyset af miljømæssige udfordringer.

Dr. Mott sagde:"Vores resultater kan hjælpe os med at forstå de mekanismer, der tillader organismer at tilpasse sig skiftende miljøer. De antyder også, at udviklingen af ​​komplekse egenskaber kan være mere indviklet og subtil, end vi tidligere troede."

Undersøgelsen blev offentliggjort i tidsskriftet Nature Genetics.