Pomnožavanje gena, također poznato kao umnožavanje gena ili umnožavanje kromosoma, stanični je proces u kojem se proizvodi više kopija gena. Rezultat je pojačanje fenotipa, ili izražene osobine, povezane s genom. To se obično događa zbog ozbiljne genetske greške u stanici ili skupini stanica. Pomnožavanje gena ima ozbiljne implikacije na evolucijsku povijest, kao i na otpornost na lijekove u stanicama raka, te je glavna briga u biologiji zbog mnogih dodatnih razloga.
Većina slučajeva amplifikacije gena događa se tijekom pogreške u homolognoj rekombinaciji, kada dva slična lanca DNA razmjenjuju genetske informacije. To se događa tijekom mnogih genetskih procesa, ali je najraširenije u mejozi, kojom se proizvode i repliciraju spolne stanice. Retrotranspozoni također doprinose umnožavanju gena; oni su genetski elementi koji su sposobni sami sebe pojačati. Duplicirani geni skloni su mutacijama, budući da mutacije kopiranih gena općenito ne narušavaju zdravlje organizma domaćina.
Iako se raspravlja o njegovoj važnosti za evoluciju, mnogi vjeruju da je amplifikacija gena iznimno važan aspekt evolucijske povijesti. Neki dokazi sugeriraju da je cijeli genom kvasca, zbroj svih genetskih informacija kvasca, doživio događaj umnožavanja gena u relativno nedavnoj povijesti. Biljke su češće podvrgnute amplifikaciji gena nego životinje. Pšenica je, na primjer, heksaploidna i sadrži šest potpunih kopija svog genoma. Kada su geni pojačani i osobine ojačane, ojačane osobine nasljeđuju potomci i prenose se na sljedeće generacije; ovo je vrlo značajno razmatranje u evoluciji.
Međutim, nije svako pojačanje gena od velikog značaja za evoluciju. Ponekad pojačana osobina umire s jednim organizmom koji doživi umnožavanje gena. To se događa kada je gen pretjerano izražen, a osobina za koju je kodiran bude izražena do razine koja je nezdrava za organizam. Također se može dogoditi kada se duplikacija dogodi u somatskoj, a ne u spolnoj stanici. Genetske informacije u somatskim stanicama ne prenose se na potomstvo, pa se ne pojavljuju u kasnijim generacijama.
Jedan od najčešće proučavanih aspekata amplifikacije gena je njegova uloga u rezistenciji na lijekove kod nekih bolesti. Stanice raka, na primjer, često izražavaju značajnu otpornost na lijekove zbog pojačanja gena koji sprječava stanice raka da u potpunosti apsorbiraju kemoterapeutske lijekove. Točnije, amplifikacija se događa u genu koji kodira protein koji je sposoban selektivno pumpati materijale iz kancerogenih stanica. Ovaj protein ima tendenciju pumpanja kemoterapeutske tvari iz stanice, učinkovito neutralizirajući liječenje u mnogim slučajevima.
Zbog svoje uloge u zdravlju i znanosti, amplifikacija gena mnogi smatraju glavnom brigom u području biologije. Daljnje informacije o ovoj temi mogle bi dovesti do velikih otkrića u proučavanju podrijetla mnogih vrsta i mnogih osobina koje te vrste posjeduju. To bi također moglo dovesti do lijeka za veliku bolest koja je odnijela milijune života: rak.