La divergencia funcional es el proceso por el cual los genes, después de la duplicación de genes , cambian de función desde una función ancestral. La divergencia funcional puede dar como resultado una subfuncionalización , donde un parálogo se especializa en una de varias funciones ancestrales, o una neofuncionalización , donde evoluciona una capacidad funcional totalmente nueva. Se cree que este proceso de duplicación de genes y divergencia funcional es un importante creador de la novedad molecular y ha producido las muchas familias de proteínas grandes que existen en la actualidad. [1] [2]
La divergencia funcional es solo uno de los posibles resultados de los eventos de duplicación de genes . Otros destinos incluyen la no funcionalización en la que uno de los parálogos adquiere mutaciones perjudiciales y se convierte en un pseudogen y la superfuncionalización (refuerzo), [3] en la que ambos parálogos mantienen la función original. Si bien los eventos de duplicación de genes, cromosomas o genoma completo se consideran las fuentes canónicas de divergencia funcional de parálogos , los ortólogos (genes que descienden de eventos de especiación) también pueden experimentar divergencia funcional [4] [5] [6] [7]y la transferencia horizontal de genes también puede dar como resultado múltiples copias de un gen en un genoma, lo que brinda la oportunidad de una divergencia funcional.
Muchas familias de proteínas bien conocidas son el resultado de este proceso, como el antiguo evento de duplicación de genes que condujo a la divergencia de la hemoglobina y la mioglobina , los eventos de duplicación más recientes que condujeron a las diversas expansiones de subunidades (alfa y beta) de las hemoglobinas de vertebrados , [8] o la expansión de las subunidades alfa de la proteína G [9]