Los genes ortólogos y parálogos son dos tipos de genes homólogos, es decir, genes que surgen de una secuencia ancestral de ADN común. Los genes ortólogos divergieron después de un evento de especiación, mientras que los genes parálogos divergen entre sí dentro de una especie. Dicho de otra manera, los términos ortólogo y parálogo describen las relaciones entre la divergencia de la secuencia genética y los productos genéticos asociados con la especiación o la duplicación genética.
Comprensión de los genes homólogos
Los genes ortólogos y parálogos son diferentes tipos de genes homólogos. Los genes homólogos son dos o más genes que descienden de una secuencia de ADN ancestral común. Un ejemplo de genes homólogos son los códigos genéticos subyacentes a un ala de murciélago y un brazo de oso. Ambos conservan características similares y se utilizan de manera similar. Estos rasgos, que fueron transmitidos desde su último ancestro común, tienen presiones adaptativas que pueden conducir a variaciones dentro del gen. El punto o evento en la historia evolutiva que explica la variación de la secuencia de ADN dentro del gen determina si los genes homólogos se consideran "orto" o "para".
Genes ortólogos
Los genes ortólogos son genes homólogos que divergieron después de que la evolución da lugar a diferentes especies, un evento conocido como especiación. Los genes generalmente mantienen una función similar a la del gen ancestral del que evolucionaron. En este tipo de gen homólogo, el gen ancestral y su función se mantiene a través de un evento de especiación, aunque pueden surgir variaciones dentro del gen después del punto en el que la especie divergió.
Genes parálogos
Los genes parálogos son genes homólogos que han divergido dentro de una especie. A diferencia de los genes ortólogos, un gen parálogo es un gen nuevo que tiene una función nueva. Estos genes surgen durante la duplicación de genes donde una copia del gen recibe una mutación que da lugar a un nuevo gen con una nueva función, aunque la función a menudo se relaciona con el papel del ancestral gene.
Ejemplos de genes parálogos y ortólogos
Los genes que producen las proteínas hemoglobina y mioglobina son genes homólogos que tienen relaciones tanto ortólogas como parálogas. Tanto los humanos como los perros poseen los genes de las proteínas de la hemoglobina y la mioglobina, lo que indica que los genes de la hemoglobina y la mioglobina evolucionaron antes que el último ancestro común de los humanos y los perros. La mioglobina surgió en esta especie ancestral como un gen parálogo de la hemoglobina; una mutación en el gen de la hemoglobina durante un evento de duplicación resultó en un gen de mioglobina separado que lleva a cabo una función nueva, pero similar. Dado que la divergencia en la hemoglobina humana y canina no se produjo hasta después de la especiación, estos genes son ortólogos. La mioglobina humana y la hemoglobina del perro, sin embargo, son genes homólogos que no son ni parálogos ni ortólogos.