Kimæriske gener (bogstaveligt betyder nukleotidsekvenser bestående af fragmenter af polynukleotider fra forskellige kilder) dannes ved at kombinere dele af to eller flere kodende eller ikke-kodende sekvenser for at producere nye gener med en specifik funktion. Disse mutationer er forskellige fra fusionsgener , som kombinerer hele sekvenser af gener eller deres udvidede kodende regioner i en enkelt åben læseramme og ofte bevarer en kombination af deres oprindelige funktioner.
Kimæriske gener kan dannes på flere forskellige måder. Mange kimære gener dannes på grund af fejl i DNA-replikation eller DNA-reparation , således at dele af to forskellige gener utilsigtet kombineres [1] . Kimæriske gener kan også dannes ved retrotransposition , når en retrotransposon ved et uheld kopierer et gentranskript og indsætter det i genomet på et nyt sted. Afhængigt af hvor det nye retrogen optræder , kan det rekruttere nye exoner til at skabe det kimære gen. Og endelig kan ektopisk rekombination producere kimære gener - når der er en udveksling mellem dele af genomet, som faktisk ikke er beslægtede. Denne proces forekommer ofte i menneskelige genomer. De unormale kimærer, der dannes ved denne proces, er kendt for at forårsage farveblindhed .
Kimæriske gener spiller en vigtig rolle i udviklingen af genetisk diversitet. Ligesom genduplikationer giver de en kilde til nye gener, der kan tillade organismer at udvikle nye fænotyper og tilpasse sig deres miljø. I modsætning til duplikerede gener er kimære proteiner umiddelbart forskellige fra deres forældregener og er derfor mere tilbøjelige til at udføre helt nye funktioner.
Kimæriske fusionsproteiner dannes ofte i genomer [1] , og mange af dem vil sandsynligvis være dysfunktionelle og forsvinde som følge af naturlig selektion . Men i nogle tilfælde kan disse nye peptider danne fuldt funktionelle genprodukter, der er selektivt favoriserede og prolifererer hurtigt i populationer.
Et af de bedst kendte kimære gener blev identificeret i Drosophila og fik navnet Jingwei (jgw) [2] . Dette gen er dannet ud fra en retrotransponeret kopi af alkoholdehydrogenase , som kombineret med det gule kejsergen (ymp, gul-kejser) [3] for at producere et nyt protein [2] . Nye aminosyrerester afledt af det gule kejsergen gør det muligt for det nye protein at virke på langkædede alkoholer og dioler, herunder væksthormoner og feromoner [4] , og dermed påvirke udviklingen af fluer. I dette tilfælde resulterede kombinationen af forskellige proteindomæner i et gen, der var fuldt funktionelt og begunstiget af naturlig selektion.
Funktionerne af mange kimære gener er endnu ikke kendt. I nogle tilfælde er disse genprodukter ikke gavnlige og kan endda forårsage sygdomme som kræft [5] .