O que é Duplicação, famílias e transferência?

A maioria dos genes novos é cópia de genes velhos. Uma duplicação gênica — por permuta desigual, retrotransposição ou a duplicação de um genoma inteiro, como ocorreu duas vezes na origem dos vertebrados e de novo no ancestral dos peixes teleósteos e em muitas linhagens de plantas — deixa dois parálogos onde havia um; genes de espécies diferentes descendentes de um único gene ancestral são ortólogos. O destino usual da cópia é o decaimento: livre da restrição ($\omega \to 1$) ela acumula um códon de parada ou uma mudança de fase e vira um pseudogene, dos quais o genoma humano carrega uns vinte mil. Às vezes as duas sobrevivem: por neofuncionalização, com uma cópia adquirindo uma função nova enquanto a outra mantém a velha (a glicoproteína anticongelante do peixe-gelo, a partir de um gene de tripsinogênio; as opsinas vermelha e verde dos primatas, a partir de uma duplicação de quarenta milhões de anos atrás que deu a visão tricromática descrita no volume do Ano 1; as cristalinas do cristalino, a partir de enzimas metabólicas); ou por subfuncionalização, com cada cópia mantendo parte da expressão ou da atividade do ancestral, de modo que as duas se tornam necessárias. A duplicação repetida constrói famílias gênicas — as globinas, os agrupamentos Hox do capítulo do desenvolvimento, os mil genes de receptores olfatórios de um camundongo, um terço deles pseudogenes nos humanos. A outra fonte de genes novos é a transferência horizontal: as bactérias adquirem genes de bactérias não aparentadas por plasmídeos, fagos e DNA livre, que é como a resistência a antibióticos cruza espécies num hospital e por que a “espécie” de uma bactéria é um genoma central cercado por uma nuvem móvel; nos eucariotos a transferência é mais rara, mas real — o T-DNA que a Agrobacterium insere nas plantas, os genes bacterianos dos rotíferos bdeloides, e as antigas transferências em massa que foram a mitocôndria e o cloroplasto. Onde a transferência é comum, a história da vida é uma rede, e a árvore desenhada a partir de um único gene é a árvore daquele gene.