Evolution by gene duplication
ಜೀನ್ ನಕಲು ಮಾಡುವಿಕೆಯ ಮೂಲಕ ವಿಕಸನವು ಒಂದು ಜೀನ್ ಅಥವಾ ಜೀನ್ನ ಭಾಗವು ಪರಸ್ಪರ ಪ್ರತ್ಯೇಕಿಸಲಾಗದ ಎರಡು ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಪ್ರತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರಬಹುದಾದ ಒಂದು ಘಟನೆಯಾಗಿದೆ. ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವು ವಿಕಸನದಲ್ಲಿ ನವೀನತೆಯ ಪ್ರಮುಖ ಮೂಲವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತಿಳಿದುಬಂದಿದೆ, ಇದು ಆಣ್ವಿಕ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳ ವಿಸ್ತೃತ ಸಂಗ್ರಹವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ರೂಪಾಂತರದ ಘಟನೆಯು ವರ್ಣತಂತುಗಳೊಳಗಿನ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ವಂಶವಾಹಿ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ರೂಪಾಂತರವಾಗಿರಬಹುದು, ಅಥವಾ ಸಂಪೂರ್ಣ ವರ್ಣತಂತುಗಳನ್ನು (ಅನೆಪ್ಲೋಯಿಡಿ) ಅಥವಾ ಸಂಪೂರ್ಣ ವಂಶವಾಹಿಗಳನ್ನು (ಪಾಲಿಪ್ಲೋಯಿಡಿ) ಒಳಗೊಂಡ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದ ಘಟನೆಯಾಗಿರಬಹುದು. ಓನೋ ಮಾದರಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಸುಸುಮು ಓನೋ ಅವರ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಅವರು ನಕಲು ಹೇಗೆ ಪುನರುಕ್ತಿ ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ, ಅನಗತ್ಯ ನಕಲಿಯು ಲಾಭದಾಯಕ ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ನಾವೀನ್ಯತೆಗೆ ಇಂಧನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಹೊಸ ಜೀನೋಮಿಕ್ ದತ್ತಾಂಶ, ತುಲನಾತ್ಮಕ ತೀರ್ಮಾನದ ಹೆಚ್ಚು ಶಕ್ತಿಯುತವಾದ ಗಣನೆಯ ವಿಧಾನಗಳು ಮತ್ತು ಹೊಸ ವಿಕಸನೀಯ ಮಾದರಿಗಳಿಂದಾಗಿ ಕಳೆದ 15 ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ ಜೀನ್ ನಕಲು ಮೂಲಕ ವಿಕಾಸದ ಜ್ಞಾನವು ಹೆಚ್ಚು ವೇಗವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೊಂಡಿದೆ. ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಮಾದರಿಗಳು ಜೀನ್ಗಳ ಹೊಸ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಕಾರ್ಯಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ಎನ್ಕೋಡ್ ಮಾಡಲಾದ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಉತ್ಪನ್ನಗಳು ನಕಲು ಮತ್ತು ವ್ಯತ್ಯಾಸದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಮೂಲಕ ಹೇಗೆ ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುವ ಹಲವಾರು ಮಾದರಿಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ. ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಮಾದರಿಯು ವಿಕಸನೀಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಕೆಲವು ಅಂಶಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಬಹುದಾದರೂ, ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಅಂಶದ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯು ಇನ್ನೂ ಅಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ. ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಾಹಿತ್ಯದಲ್ಲಿ ಯಾವ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಮಾತ್ರ ಈ ಪುಟವು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವಿಷಯದ ಮೇಲಿನ ವಿಮರ್ಶೆ ಲೇಖನಗಳನ್ನು ಕೆಳಭಾಗದಲ್ಲಿ ಕಾಣಬಹುದು. ಈ ಕೆಳಗಿನವುಗಳಲ್ಲಿ, ವಂಶವಾಹಿ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ಅಲ್ಪಾವಧಿಯ ಪರಿಣಾಮಗಳ (ಸಂರಕ್ಷಣೆ) ವಿವರಣೆಗಳು ಮತ್ತು ಅದರ ದೀರ್ಘಕಾಲೀನ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ನಡುವೆ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಮಾಡಲಾಗುವುದು. ಜೀನ್ ನಕಲುಗಳ ಸಂರಕ್ಷಣೆ ಜೀನ್ ನಕಲು ಕೇವಲ ಒಂದು ಜೀವಕೋಶದಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವುದರಿಂದ, ಏಕ-ಜೀವಕೋಶದ ಜೀವಿಯಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಬಹು-ಜೀವಕೋಶದ ಜೀವಿಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮಾಣು ಕೋಶದಲ್ಲಿ, ಅದರ ವಾಹಕ (ಅಂದರೆ. ಜೀವಿ) ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರದ ಇತರ ಜೀವಿಗಳ ವಿರುದ್ಧ ಸ್ಪರ್ಧಿಸಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ. ಪುನರಾವರ್ತನೆಯು ಒಂದು ಜೀವಿಯ ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಾರ್ಯಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಅಡ್ಡಿಪಡಿಸಿದರೆ, ಜೀವಿಯು ಅದರ ಪ್ರತಿಸ್ಪರ್ಧಿಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಕಡಿಮೆ ಸಂತಾನೋತ್ಪತ್ತಿ ಯಶಸ್ಸನ್ನು (ಅಥವಾ ಕಡಿಮೆ ಫಿಟ್ನೆಸ್) ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಬಹುಶಃ ವೇಗವಾಗಿ ಸಾಯುತ್ತದೆ. ಪುನರಾವರ್ತನೆಯು ದೈಹಿಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮೇಲೆ ಯಾವುದೇ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಬೀರದಿದ್ದರೆ, ಅದನ್ನು ಜನಸಂಖ್ಯೆಯ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಕೆಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ, ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ವಂಶವಾಹಿಯ ನಕಲು ತಕ್ಷಣವೇ ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿಯಾಗಬಹುದು, ಇದು ಅದರ ವಾಹಕಕ್ಕೆ ಆರೋಗ್ಯ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಡೋಸೇಜ್ ಪರಿಣಾಮ ಅಥವಾ ಜೀನ್ ವರ್ಧನೆ ಜೀನ್ನ 'ಡೋಸೇಜ್' ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಪ್ರಮಾಣವು ಎಂಆರ್ಎನ್ಎ ಟ್ರಾನ್ಸ್ಕ್ರಿಪ್ಟ್ಗಳ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ತರುವಾಯ ಪ್ರತಿ ಸಮಯಕ್ಕೆ ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಕೋಶಕ್ಕೆ ಜೀನ್ನಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುವ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅಣುಗಳನ್ನು ಅನುವಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಜೀನ್ ಉತ್ಪನ್ನದ ಪ್ರಮಾಣವು ಅದರ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಮಟ್ಟಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಿದ್ದರೆ, ಡೋಸೇಜ್ ಅನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುವ ಎರಡು ರೀತಿಯ ರೂಪಾಂತರಗಳಿವೆಃ ಪ್ರವರ್ತಕ ರೂಪಾಂತರಗಳಿಂದ ಜೀನ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳ ಮತ್ತು ಜೀನ್ ನಕಲು ಮಾಡುವಿಕೆಯಿಂದ ಜೀನ್ ನಕಲು ಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳ. ಜೀವಕೋಶವು ತನ್ನ ಜೀನೋಮ್ನಲ್ಲಿ ಅದೇ (ನಕಲು) ಜೀನ್ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ, ಹೆಚ್ಚು ಜೀನ್ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಬಹುದು. ಜೀನ್ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ-ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಯಾವುದೇ ನಿಯಂತ್ರಕ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಲೂಪ್ಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿಲ್ಲ ಎಂದು ಭಾವಿಸಿದರೆ, ಕೆಲವು ಉನ್ನತ ಮಿತಿಯನ್ನು ತಲುಪುವವರೆಗೆ ಅಥವಾ ಸಾಕಷ್ಟು ಜೀನ್ ಉತ್ಪನ್ನವು ಲಭ್ಯವಾಗುವವರೆಗೆ, ಪ್ರತಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಜೀನ್ ನಕಲಿಯೊಂದಿಗೆ ಜೀನ್ ಉತ್ಪನ್ನದ (ಅಥವಾ ಜೀನ್ ಡೋಸೇಜ್) ಪ್ರಮಾಣವು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಹೆಚ್ಚಿದ ಡೋಸೇಜ್ಗೆ ಧನಾತ್ಮಕ ಆಯ್ಕೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ನಕಲು ಮಾಡಿದ ಜೀನ್ ತಕ್ಷಣವೇ ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿಯಾಗಬಹುದು ಮತ್ತು ಜನಸಂಖ್ಯೆಯಲ್ಲಿ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಬಹುದು. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ನಕಲುಗಳನ್ನು ಸಂರಕ್ಷಿಸಲು (ಅಥವಾ ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು) ಯಾವುದೇ ಹೆಚ್ಚಿನ ರೂಪಾಂತರಗಳ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ನಂತರದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಅಂತಹ ರೂಪಾಂತರಗಳು ಇನ್ನೂ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು, ಇದು ವಿಭಿನ್ನ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಂಶವಾಹಿಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ (ಕೆಳಗೆ ನೋಡಿ). ನಕಲು ಮಾಡಿದ ನಂತರ ಜೀನ್ ಡೋಸೇಜ್ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಜೀವಕೋಶಕ್ಕೆ ಹಾನಿಕಾರಕವಾಗಬಹುದು ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ನಕಲು ವಿರುದ್ಧ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಜೀವಕೋಶದೊಳಗಿನ ಚಯಾಪಚಯ ಜಾಲವು ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಜೀನ್ ಉತ್ಪನ್ನದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಸಹಿಸಿಕೊಳ್ಳುವಂತೆ ಉತ್ತಮವಾಗಿ ಹೊಂದಿಕೊಂಡಾಗ, ಜೀನ್ ನಕಲು ಈ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಸರಿದೂಗಿಸುತ್ತದೆ. ಯಾವುದೇ ತಕ್ಷಣದ ಫಿಟ್ನೆಸ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಹೊಂದಿರದ ಜೀನ್ ನಕಲುಗಳ ಪ್ರಕರಣಗಳಲ್ಲಿ, ಎರಡೂ ಪ್ರತಿಗಳು ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದರೆ, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಈ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸದೆ ಎನ್ಕೋಡ್ ಮಾಡಲಾದ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಿದರೆ, ನಕಲು ನಕಲನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಇನ್ನೂ ಸಾಧ್ಯವಿದೆ. ಅಂತಹ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಆಣ್ವಿಕ ಕಾರ್ಯ (ಉದಾ. ಪ್ರೋಟೀನ್/ಕಿಣ್ವ ಚಟುವಟಿಕೆ) ಜೀವಕೋಶಕ್ಕೆ ಇನ್ನೂ ಕನಿಷ್ಠ ದ್ವಿಗುಣಗೊಳ್ಳುವ ಮೊದಲು ಲಭ್ಯವಿದ್ದ ಮಟ್ಟಿಗೆ ಲಭ್ಯವಿರುತ್ತದೆ (ಈಗ ಒಂದು ಜೀನ್ ಲೋಕಸ್ ಬದಲಿಗೆ ಎರಡು ಜೀನ್ ಲೋಕಿಯಿಂದ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಲಾದ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳಿಂದ ಒದಗಿಸಲಾಗಿದೆ). ಆದಾಗ್ಯೂ, ಒಂದು ಜೀನ್ ನಕಲಿನ ಆಕಸ್ಮಿಕ ನಷ್ಟವು ಹಾನಿಕರವಾಗಬಹುದು, ಏಕೆಂದರೆ ಕಡಿಮೆ ಚಟುವಟಿಕೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಜೀನ್ನ ಒಂದು ಪ್ರತಿಯು ಖಂಡಿತವಾಗಿಯೂ ನಕಲು ಮಾಡುವ ಮೊದಲು ಲಭ್ಯವಿದ್ದ ಚಟುವಟಿಕೆಯ ಕೆಳಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಪುನರಾವರ್ತಿತ ವಂಶವಾಹಿಗಳ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಭವಿಷ್ಯವು ವಂಶವಾಹಿಗಳ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯನ್ನು ಸಂರಕ್ಷಿಸಿದರೆ, ಒಂದು ಪುನರಾವರ್ತಿತ ವಂಶವಾಹಿ ನಕಲುಗಳಲ್ಲಿನ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ರೂಪಾಂತರಗಳು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ವಂಶವಾಹಿಗಳು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗದಂತಾಗಲು ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಬಹುದಾದ ಅನುಕ್ರಮ ಏಕರೂಪತೆಯೊಂದಿಗೆ ಜೀನ್ಗಳ ಅಂತಹ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಅವಶೇಷಗಳು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಇನ್ನೂ ಜೀನೋಮ್ಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಸೂಡೋಜೆನ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ನಕಲು ವಂಶವಾಹಿಗಳ ನಡುವಿನ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಮತ್ತೊಂದು ಸಂಭವನೀಯ ವಿಧಿಯಾಗಿದೆ. ಭಿನ್ನತೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುವ ಹಲವಾರು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಮಾದರಿಗಳಿವೆಃ ನಿಯೋಫಂಕ್ಷನಲೈಸೇಶನ್ ನಿಯೋಫಂಕ್ಷನಲೈಸೇಶನ್ ಎಂಬ ಪದವನ್ನು ಮೊದಲು ಫೋರ್ಸ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಸೃಷ್ಟಿಸಿದರು. 1999, ಆದರೆ ಇದು ಓನೋ 1970 ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ ಸಾಮಾನ್ಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಉಲ್ಲೇಖಿಸುತ್ತದೆ. ನಿಯೋಫಂಕ್ಷನಲೈಸೇಶನ್ನ ದೀರ್ಘಾವಧಿಯ ಫಲಿತಾಂಶವೆಂದರೆ ಒಂದು ಪ್ರತಿಯು ಜೀನ್ನ ಮೂಲ (ಪೂರ್ವ-ನಕಲು) ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಉಳಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಎರಡನೇ ಪ್ರತಿಯು ಒಂದು ವಿಶಿಷ್ಟ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ. ಇದನ್ನು ಎಂಡಿಎನ್ ಮಾದರಿ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, "ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ರೂಪಾಂತರ". ಈ ಮಾದರಿಯ ಪ್ರಮುಖ ಟೀಕೆಯು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಭವನೀಯತೆಯಾಗಿದೆ, ಅಂದರೆ. ರೂಪಾಂತರಗಳ ಯಾದೃಚ್ಛಿಕ ಶೇಖರಣೆಯಿಂದಾಗಿ ಜೀನ್ನ ಎಲ್ಲಾ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ನಷ್ಟ. ಐಎಡಿ ಮಾದರಿಯು 'ನಾವೀನ್ಯತೆ, ವರ್ಧನೆ, ಭಿನ್ನತೆ' ಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಸಂರಕ್ಷಿಸುತ್ತಾ ಹೊಸ ಜೀನ್ ಕಾರ್ಯಗಳ ವಿಕಾಸವನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಗುರಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ನಾವೀನ್ಯತೆ, ಅಂದರೆ. ಹೊಸ ಆಣ್ವಿಕ ಕ್ರಿಯೆಯ ಸ್ಥಾಪನೆಯು, ವಂಶವಾಹಿಗಳ ಅಡ್ಡ-ಚಟುವಟಿಕೆಗಳ ಮೂಲಕ ಸಂಭವಿಸಬಹುದು ಮತ್ತು ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳನ್ನು ಕಿಣ್ವ ಸ್ವಚ್ಛಂದತೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಕಿಣ್ವಗಳು ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ ಕೇವಲ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಿಸಬಹುದು, ಆದರೂ ಅವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೇವಲ ಒಂದು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವೇಗವರ್ಧಿಸಲು ಸೂಕ್ತವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಅಂತಹ ಸ್ವಚ್ಛಂದ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಕಾರ್ಯಗಳು, ಅವು ಆತಿಥೇಯ ಜೀವಿಗೆ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ಒದಗಿಸಿದರೆ, ನಂತರ ಜೀನ್ನ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರತಿಗಳೊಂದಿಗೆ ವರ್ಧಿಸಬಹುದು. ಅಂತಹ ತ್ವರಿತ ವರ್ಧನೆಯು ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದಿಂದ ಚೆನ್ನಾಗಿ ತಿಳಿದಿದೆ, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತ್ವರಿತ ಪುನರಾವರ್ತನೆಯ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸಣ್ಣ ವರ್ಣತಂತು-ಅಲ್ಲದ ಡಿಎನ್ಎ ಅಣುಗಳ (ಪ್ಲಾಸ್ಮಿಡ್ಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ) ಮೇಲೆ ಕೆಲವು ವಂಶವಾಹಿಗಳನ್ನು ಸಾಗಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂತಹ ಪ್ಲಾಸ್ಮಿಡ್ನಲ್ಲಿರುವ ಯಾವುದೇ ಜೀನ್ ಅನ್ನು ಸಹ ಪುನರಾವರ್ತಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಪ್ರತಿಗಳು ಎನ್ಕೋಡ್ ಮಾಡಲಾದ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಮತ್ತು ಅದರೊಂದಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಸ್ವಚ್ಛಂದ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ವರ್ಧಿಸುತ್ತವೆ. ಅಂತಹ ಹಲವಾರು ಪ್ರತಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದ ನಂತರ, ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ವಂಶಸ್ಥ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಜೀವಕೋಶಗಳಿಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಿದ ನಂತರ, ಈ ಕೆಲವು ಪ್ರತಿಗಳು ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು, ಅದು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಅಡ್ಡ-ಚಟುವಟಿಕೆಯು ಮುಖ್ಯ ಚಟುವಟಿಕೆಯಾಗಲು ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಐಎಡಿ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಈ ಹಿಂದೆ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಆರಂಭಿಕ ಹಂತವಾಗಿ ಎರಡು ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾದ ಕಿಣ್ವವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಕಿಣ್ವವು ಅದರ ಮೂಲ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಮಾತ್ರವಲ್ಲದೆ ಇತರ ಕಿಣ್ವಗಳಿಂದ ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದಾದ ಅಡ್ಡ ಕಾರ್ಯವನ್ನೂ ವೇಗವರ್ಧಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಈ ಕಿಣ್ವವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬ್ಯಾಕ್ಟೀರಿಯಾವನ್ನು ಹಲವಾರು ತಲೆಮಾರುಗಳವರೆಗೆ ಎರಡೂ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳನ್ನು (ಮೂಲ ಮತ್ತು ಬದಿಯ) ಸುಧಾರಿಸಲು ಆಯ್ಕೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳಲು ಅನುಮತಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಕಳಪೆ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳನ್ನು (ನಾವೀನ್ಯತೆ) ಹೊಂದಿರುವ ಒಂದು ಪೂರ್ವಜರ ಬೈಫಂಕ್ಷನಲ್ ಜೀನ್ ಮೊದಲು ಕಳಪೆ ಕಿಣ್ವದ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಜೀನ್ ವರ್ಧನೆಯಿಂದ ವಿಕಸನಗೊಂಡಿತು ಎಂದು ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ನಂತರ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿ ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಿತು, ಇದು ಮುಂದಿನ ಪೀಳಿಗೆಗೆ ವರ್ಗಾಯಿಸಬಹುದಾದ ಒಂದು ಅಥವಾ ಎರಡೂ ಚಟುವಟಿಕೆಗಳನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಿತು (ವ್ಯತ್ಯಾಸ) ಸಬ್ಫಂಕ್ಷನಲೈಸೇಶನ್ "ಸಬ್ಫಂಕ್ಷನಲೈಸೇಶನ್" ಅನ್ನು ಸಹ ಮೊದಲು ಫೋರ್ಸ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಸೃಷ್ಟಿಸಿದರು. 1999 ರಲ್ಲಿ. ಈ ಮಾದರಿಗೆ ಪೂರ್ವಜರ (ಪೂರ್ವ-ನಕಲು) ವಂಶವಾಹಿಯು ಹಲವಾರು ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು (ಉಪ-ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು) ಹೊಂದಿರಬೇಕು, ವಂಶಸ್ಥರು (ನಕಲು-ನಂತರದ) ವಂಶವಾಹಿಗಳು ಪೂರಕ ಶೈಲಿಯಲ್ಲಿ ಪರಿಣತಿ ಹೊಂದಿರುತ್ತಾರೆ. ಈಗ ಕನಿಷ್ಠ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಸಬ್ಫಂಕ್ಷನಲೈಸೇಶನ್ ಎಂದು ಲೇಬಲ್ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ, "ಡಿಡಿಸಿ" ಮತ್ತು "ಇಎಸಿ". ಡಿಡಿಸಿ ಮಾದರಿಯು "ಡುಪ್ಲಿಕೇಷನ್-ಡಿಜೆನರೇಶನ್-ಕಂಪ್ಲೀಮೆಂಟೇಶನ್" ಅನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಮೊದಲು ಫೋರ್ಸ್ ಮತ್ತು ಇತರರು ಪರಿಚಯಿಸಿದರು. 1999 ರಲ್ಲಿ. ಮೊದಲ ಹಂತವೆಂದರೆ ಜೀನ್ ನಕಲು. ಸ್ವತಃ ಜೀನ್ ನಕಲು ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿಯಲ್ಲ, ಅಥವಾ ಹಾನಿಕಾರಕವಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ ಇದು ನಕಲು ಮಾಡದ ವ್ಯಕ್ತಿಗಳ ಜನಸಂಖ್ಯೆಯೊಳಗೆ ಕಡಿಮೆ ಆವರ್ತನದಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಡಿ. ಡಿ. ಸಿ. ಯ ಪ್ರಕಾರ, ತಟಸ್ಥ ಹರಿವಿನ ಈ ಅವಧಿಯು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಎರಡು ಜೀನ್ ಪ್ರತಿಗಳ ಮೇಲೆ ವಿತರಿಸಲಾದ ಉಪ-ಕಾರ್ಯಗಳ ಪೂರಕ ಧಾರಣಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು. ಇದು ಎರಡೂ ನಕಲುಗಳಲ್ಲಿ (ಕ್ಷೀಣಗೊಳ್ಳುವ) ರೂಪಾಂತರಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಚಟುವಟಿಕೆಯಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಾಲಾವಧಿಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಅನೇಕ ತಲೆಮಾರುಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಒಟ್ಟಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಂಡರೆ, ಎರಡು ರೂಪಾಂತರಗೊಂಡ ವಂಶವಾಹಿಗಳು ಪೂರ್ವಜರ ವಂಶವಾಹಿಯಂತೆಯೇ ಒಂದೇ ರೀತಿಯ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ (ನಕಲು ಮಾಡುವ ಮೊದಲು). ಆದಾಗ್ಯೂ, ಒಂದು ಜೀನ್ ಅನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಿದರೆ, ಉಳಿದ ಜೀನ್ಗೆ ಸಂಪೂರ್ಣ ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಆತಿಥೇಯ ಜೀವಕೋಶವು ಕೆಲವು ಹಾನಿಕಾರಕ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯ ಈ ನಂತರದ ಹಂತದಲ್ಲಿ, ಜೀನ್ ನಕಲುಗಳಿಂದ ಉಂಟಾದ ಎರಡು ಜೀನ್ ಪ್ರತಿಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವುದನ್ನಾದರೂ ತೆಗೆದುಹಾಕುವ ವಿರುದ್ಧ ಬಲವಾದ ಆಯ್ಕೆಯ ಒತ್ತಡವಿದೆ. ಆತಿಥೇಯ ಜೀವಕೋಶ ಅಥವಾ ಜೀವಿಗಳ ಜೀನೋಮ್ನಲ್ಲಿ ನಕಲು ಶಾಶ್ವತವಾಗಿ ಸ್ಥಾಪಿತವಾಗುತ್ತದೆ. ಇಎಸಿ ಮಾದರಿ ಇಎಸಿ ಎಂದರೆ "ಅಡಾಪ್ಟಿವ್ ಕಾನ್ಫ್ಲಿಕ್ಟ್ನಿಂದ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು". ಈ ಹೆಸರು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಹಿಟಿಂಗರ್ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾರೊಲ್ ಅವರ 2007 ರ ಪ್ರಕಟಣೆಯಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಂಡಿತು. ಇಎಸಿ ಮಾದರಿಯು ವಿವರಿಸಿದ ವಿಕಸನೀಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ಜೀನ್ ನಕಲು ಘಟನೆಯ ಮೊದಲು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಸಿಂಗಲ್ ಟನ್ (ನಕಲು ಮಾಡದ) ವಂಶವಾಹಿಯು ಏಕಕಾಲದಲ್ಲಿ ಎರಡು ಪ್ರಯೋಜನಕಾರಿ ಕಾರ್ಯಗಳಿಗೆ ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಇದು ಜೀನ್ಗೆ "ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಸಂಘರ್ಷ" ವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಪ್ರತಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಗರಿಷ್ಠ ದಕ್ಷತೆಯೊಂದಿಗೆ ಕಾರ್ಯಗತಗೊಳಿಸುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿಲ್ಲ. ಮಧ್ಯಂತರ ವಿಕಸನೀಯ ಫಲಿತಾಂಶವು ಬಹು-ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಜೀನ್ ಆಗಿರಬಹುದು ಮತ್ತು ಜೀನ್ ನಕಲು ಮಾಡಿದ ನಂತರ ಅದರ ಉಪ-ಕಾರ್ಯಗಳನ್ನು ಜೀನ್ನ ವಿಶೇಷ ವಂಶಸ್ಥರು ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು. ಇದರ ಫಲಿತಾಂಶವು ಎರಡು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕವಾಗಿ ವಿಶೇಷವಾದ ವಂಶವಾಹಿಗಳ (ಪ್ಯಾರಾಲಾಗ್ಗಳು) ಡಿ. ಡಿ. ಸಿ ಮಾದರಿಯಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಡಿಡಿಸಿ ಮಾದರಿಗೆ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತವಾಗಿ, ಇಎಸಿ ಮಾದರಿಯು ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳುತ್ತಿರುವ ವಂಶವಾಹಿಗಳ ಬಹು-ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಪೂರ್ವ-ನಕಲು ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತು ನೀಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಕಲು ಮಾಡಿದ ನಂತರ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ವಿಶೇಷತೆಯಿಂದ ನಕಲು ಮಾಡಲಾದ ಬಹು-ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವಂಶವಾಹಿಗಳು ಏಕೆ ಪ್ರಯೋಜನ ಪಡೆಯುತ್ತವೆ ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಸ್ವಲ್ಪ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ವಿವರಣೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ (ಬಹು-ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಪೂರ್ವಜರ ಹೊಂದಾಣಿಕೆಯ ಸಂಘರ್ಷದಿಂದಾಗಿ ಅದನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಬೇಕಾಗಿದೆ). ಇ. ಎ. ಸಿ. ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಜೀನ್ ನಕಲು ಮಾಡಿದ ನಂತರ ಧನಾತ್ಮಕ ಆಯ್ಕೆಯ ಒತ್ತಡದ ಚಾಲನಾ ವಿಕಾಸದ ಊಹೆ ಇದೆ, ಆದರೆ ಡಿ. ಡಿ. ಸಿ. ಮಾದರಿಯು ತಟಸ್ಥ ("ನಿರ್ದೇಶಿಸದ") ವಿಕಸನವನ್ನು ಮಾತ್ರ ನಡೆಸುತ್ತದೆ, ಅಂದರೆ. ಅವನತಿ ಮತ್ತು ಪೂರಕತೆ. ಸೂಡೋಜನೀಸ್ ಆಣ್ವಿಕ ವಿಕಸನ ಜೀನ್ ನಕಲು ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವ್ಯತ್ಯಾಸ ರೂಪಾಂತರ ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಆಣ್ವಿಕ ವಿಕಸನ ಆಣ್ವಿಕ ತಳಿಶಾಸ್ತ್ರ ರೂಪಾಂತರವನ್ನು ಸಹ ನೋಡಿ.