Duplikaatioita

Duplikaatioita on genominen ilmiö, jossa DNA- tai kromosomialue kaksinkertaistuu. Duplikaatiot voivat kohdistua yksittäisen geenin kopioksi (geenitasoinen duplikaatio) tai suurempaan kromosomialueeseen (segmentaalinen duplikaatio).

Mekanismin osalta duplikaatiot syntyvät sekä luonnollisissa rekonstruktioissa että rakenteellisten virheiden kautta: replikaation lipsahdukset voivat tuottaa pieniä duplicaatioita, epäyhtenäinen crossing over meiosissa voi johtaa tandem-dupikaatioihin, ja liikkuvat geenit sekä retrotransposiitit voivat siirtää kopioita toisiin lokaatioihin. Kopioiden määrän muutos voi muuttaa geenin ilmentymää ja siten fenotyyppiä; tämä pätee erityisesti geeneihin, joiden ilmentymän määrä on kriittinen.

Duplikaatioilla on sekä negatiivisia että positiivisia vaikutuksia. Ne voivat aiheuttaa sairauksia kopiointimäärän muutosten kautta, erityisesti kopioinnille herkissä geeneissä. Toisaalta kopioiden erilaistuminen voi johtaa neofunktionalisaatioon tai subfunktionalisaatioon, eli uusien toimintojen kehittymiseen tai olemassa olevien toimintojen jakautumiseen genomissa.

Diagnostiikassa duplikaatiot havaitaan nykyisin pääasiassa genomitason tekniikoilla, kuten array-CGH (array-comparative genomic hybridization), koko genomin sekvensoinnilla ja FISH-menetelmillä.

Duplikaatiot ovat keskeisiä sekä genomisen evoluution dynamiikassa että genomisen variaation lähteessä. Ne voivat tarjota materiaalin uusille toiminnoille sekä toimia sairauksien mekanismeina. Esimerkki terveyteen liittyvästä duplikaatiosta on PMP22-geenin dupikaatio, joka aiheuttaa Charcot–Marie–Toothin taudin tyypin 1A.