Genele himerice (înțeles literal ca secvențe de nucleotide constând din fragmente de polinucleotide din surse diferite) sunt formate prin combinarea părților a două sau mai multe secvențe codificante sau necodificatoare pentru a produce noi gene cu o funcție specifică. Aceste mutații sunt distincte de genele de fuziune , care combină secvențe întregi de gene sau regiunile lor de codare extinse într-un singur cadru de citire deschis și adesea păstrează o combinație a funcțiilor lor originale.
Genele himerice pot fi formate în mai multe moduri diferite. Multe gene himerice se formează din cauza erorilor în replicarea ADN-ului sau repararea ADN-ului , astfel încât părți din două gene diferite sunt combinate neintenționat [1] . Genele himerice se pot forma, de asemenea, prin retrotranspunere , atunci când un retrotransposon copiază accidental o transcriere a genei și o introduce în genom într-o nouă locație. În funcție de locul în care apare noul retrogen , acesta poate recruta noi exoni pentru a crea gena himerică. Și, în sfârșit, recombinarea ectopică poate produce gene himerice - atunci când există un schimb între părți ale genomului care nu sunt de fapt înrudite. Acest proces are loc adesea în genomul uman. Se știe că himerele anormale care se formează în urma acestui proces provoacă daltonism .
Genele himerice joacă un rol important în evoluția diversității genetice. La fel ca duplicarea genelor , ele oferă o sursă de noi gene care pot permite organismelor să dezvolte noi fenotipuri și să se adapteze la mediul lor. Spre deosebire de genele duplicate, proteinele himerice sunt imediat diferite de genele lor părinte și, prin urmare, au mai multe șanse să îndeplinească funcții complet noi.
Proteinele de fuziune himerice se formează adesea în genomi [1] , iar multe dintre ele sunt probabil să fie disfuncționale și să dispară ca urmare a selecției naturale . Cu toate acestea, în unele cazuri, aceste noi peptide pot forma produse genice complet funcționale care sunt favorizate selectiv și proliferează rapid în populații.
Una dintre cele mai cunoscute gene himerice a fost identificată în Drosophila și numită Jingwei (jgw) [2] . Această genă este formată dintr-o copie retrotranspusă a alcool-dehidrogenazei , care s-a combinat cu gena împăratului galben (ymp, yellow-imperor) [3] pentru a produce o nouă proteină [2] . Noile reziduuri de aminoacizi derivate din gena împăratului galben permit noii proteine să acționeze asupra alcoolilor și diolilor cu lanț lung, inclusiv asupra hormonilor de creștere și feromonilor [4] , și astfel influențează dezvoltarea muștelor. În acest caz, combinația de diferite domenii proteice a dus la o genă care a fost complet funcțională și favorizată de selecția naturală.
Funcțiile multor gene himerice nu sunt încă cunoscute. În unele cazuri, aceste produse genetice nu sunt benefice și pot provoca chiar boli precum cancerul [5] .