Генетическая избыточность — это термин, обычно используемый для описания ситуаций, когда данная биохимическая функция избыточно кодируется двумя или более генами . В этих случаях мутации (или дефекты) в одном из этих генов окажут меньшее влияние на приспособленность организма, чем можно было бы ожидать от функции генов. Характерные примеры генетической избыточности включают (Enns, Kanaoka et al. 2005) и (Pearce, Senis et al. 2004). Многие другие примеры подробно обсуждаются в (Kafri, Levy & Pilpel. 2006).
Основным источником генетической избыточности является процесс дупликации генов, который приводит к множественности числа копий генов. Вторым и менее частым источником генетической избыточности являются конвергентные эволюционные процессы, ведущие к генам, близким по функциям, но несвязанным по последовательности (Galperin, Walker & Koonin, 1998). Генетическая избыточность обычно связана с сигнальными сетями, в которых многие белки действуют вместе для выполнения телеологических функций. Вопреки ожиданиям, генетическая избыточность не связана с дупликацией генов [Wagner, 2007], и избыточные гены не мутируют быстрее, чем основные гены [Hurst 1999]. Таким образом, генетическая избыточность всегда вызывала много споров в контексте эволюционной биологии .(Новак и др., 1997; Кафри, Спрингер и Пилпел, 2009).
С эволюционной точки зрения гены с перекрывающимися функциями подразумевают минимальное, если таковое вообще имеется, селективное давление , действующее на эти гены. Следовательно, можно ожидать, что гены, участвующие в такой буферизации мутаций, будут подвержены серьезному мутационному дрейфу, изменяющему их функции и/или паттерны экспрессии со значительно высокой скоростью. Действительно, было показано, что функциональная расходимостьпаралогичных пар как у дрожжей, так и у человека — чрезвычайно быстрый процесс. Принимая во внимание эти представления, само существование генетической буферизации и необходимой для нее функциональной избыточности представляет собой парадокс в свете эволюционных концепций. С одной стороны, для генетической буферизации необходима избыточность функций генов, с другой стороны, такая избыточность явно нестабильна перед лицом естественного отбора и поэтому вряд ли будет обнаружена в эволюционировавших геномах.
Дублированные гены, функции которых различаются, могут подвергаться субфункционализации или дегенерации . Когда два гена, кодирующие белок, вырождены, возникают условия, при которых продукты генов кажутся функционально избыточными, а также условия, при которых продукты генов берут на себя уникальные функции.