Der Fachbegriff "genetische Innovation" entstammt der Evolutions-Genetik. Es ist eine bekannte Tatsache, dass es keinen natürlichen Mechanismus gibt, der eine völlig neue lange DNA-Sequenz erzeugt. Im Labor der Biochemiker ist das ohne Weiteres möglich, nicht aber in der Natur. Alle existierenden Gene stammen daher von bereits vorhandenen Genen ab. Wie kann es dann aber zu genetischen Innovationen kommen, also zu neuen Genen oder zumindest zu veränderten Genen? Im Alberts (2017) finden wir dazu vier Möglichkeiten, die in den folgenden Abbildungen (verändert nach Alberts Abb. 1-19) dargestellt sind:
Drei Arten der genetischen Innovation
Autor: Ulrich Helmich, nach Alberts 2017, Lizenz: siehe Seitenende
Bei der intragenen Mutation verändert sich die Basensequenz eines Gens (Punktmutation, Genmutation).
Bei der Genduplikation kommt es durch Fehler bei der DNA-Replikation zu einer Verdopplung eines Gens. Die Genkopie ist dann quasi von Selektionsdrücken "befreit" und kann "locker" mutieren. Nach vielen Generationen liegt dann ein stark verändertes Duplikat des ursprünglichen Gens vor, das unter günstigen Umständen völlig neue Aufgaben übernehmen kann.
Bei der DNA-Segment-Mischung vermischen sich die Basensequenzen von zwei Genen. Ein Abschnitt von Gen A wird auf Gen B übertragen und umgekehrt.
Horizontaler Gentransfer
Autor: Ulrich Helmich, nach Alberts 2017, Lizenz: siehe Seitenende
Auch der horizontale Gentransfer kann zu genetischen Innovationen führen; diese Art der Genübertragung kommt hauptsächlich zwischen Prokaryoten vor. Es sind aber auch schon Fälle nachgewiesen worden, bei denen Prokaryoten Gene auf Eukaryoten übertragen, meistens auf Pflanzen.