Forskellen mellem ortologiske og paraloge gener

Ortologe og paraloge gener er to typer homologe gener, det vil sige gener, der stammer fra en fælles DNA-forfædresekvens. Ortologiske gener divergerede efter en specieringshændelse, mens paraloge gener afviger fra hinanden inden for en art. Sagt på en anden måde, udtrykkene ortolog og paralog beskriver forholdet mellem genetisk sekvensdivergens og genprodukter forbundet med speciering eller genetisk duplikering.

Ortologe og paraloge gener er forskellige typer homologe gener. Homologe gener er to eller flere gener, der stammer fra en fælles forfædres DNA-sekvens. Et eksempel på homologe gener er de genetiske koder, der ligger til grund for en flagermusfløj og en bjørnearm. Begge bevarer lignende funktioner og bruges på lignende måder. Disse træk, der blev overført fra deres sidste fælles forfader, har adaptivt tryk, der kan føre til variationer inden for genet. Punktet eller begivenheden i evolutionær historie, der tegner sig for DNA-sekvensvariationen i genet, bestemmer, om de homologe gener betragtes som 'ortho' eller 'para'.

Ortologiske gener er homologe gener, der divergerede efter evolution giver anledning til forskellige arter, en begivenhed kendt som speciering. Genererne opretholder generelt en funktion, der svarer til den forfædres gen, som de udviklede sig fra. I denne type homologe gen opretholdes det forfædre gen og dets funktion gennem en specieringshændelse, selvom der kan opstå variationer inden for genet efter det punkt, hvor arten divergerede.

Paraloge gener er homologe gener, der har divergeret inden for en art. I modsætning til ortologe gener er et paralogt gen et nyt gen, der har en ny funktion. Disse gener opstår under genduplikation, hvor en kopi af genet modtager en mutation, der giver anledning til et nyt gen med en ny funktion, selvom funktionen ofte er relateret til den forfædres rolle gen.

De gener, der producerer hæmoglobin- og myoglobinproteinerne, er homologe gener, der har både ortologe og paraloge relationer. Både mennesker og hunde har generne for både hæmoglobin- og myoglobinproteiner, hvilket indikerer, at hæmoglobin- og myoglobin-generne udviklede sig inden menneskets og hundens sidste fælles forfader. Myoglobin opstod i denne forfædres art som et paralogt gen til hæmoglobin; en mutation i hæmoglobingenet under en duplikationshændelse resulterede i et separat myoglobingen, der udfører en ny, men alligevel lignende funktion. Da divergens i hæmoglobin hos mennesker og hunde først opstod efter speciering, er disse gener ortologe. Humant myoglobin og hæmoglobin fra hunde er imidlertid homologe gener, der hverken er paraloge eller ortologe.