Ortoloogiliste ja paraloogsete geenide erinevus

Ortoloogilised ja paraloogsed geenid on kahte tüüpi homoloogseid geene, see tähendab geene, mis tulenevad ühisest DNA esivanemate järjestusest. Ortoloogilised geenid erinesid pärast spetsiifilist sündmust, samas kui paraloogsed geenid erinevad liigi piires üksteisest. Teisisõnu, terminid ortoloogilised ja paraloogsed kirjeldavad geneetilise järjestuse lahknemise ning spetsiifika või geneetilise dubleerimisega seotud geeniproduktide vahelisi seoseid.

Ortoloogilised ja paraloogsed geenid on erinevat tüüpi homoloogsed geenid. Homoloogsed geenid on kaks või enam geeni, mis pärinevad esivanemate ühisest DNA järjestusest. Homoloogiliste geenide näiteks on nahkhiire tiiva ja karu käe aluseks olevad geneetilised koodid. Mõlemal on sarnased omadused ja neid kasutatakse sarnastel viisidel. Nendel omadustel, mis anti üle nende viimaselt ühiselt esivanemalt, on adaptiivne rõhk, mis võib viia geeni variatsioonideni. Evolutsiooniajaloo punkt või sündmus, mis arvestab geenisisese DNA järjestuse variatsiooniga, määrab kindlaks, kas homoloogseid geene peetakse orto- või para-geenideks.

Ortoloogilised geenid on homoloogsed geenid, mis pärast evolutsiooni eraldusid erinevatele liikidele, seda sündmust nimetatakse spetsiifikaks. Geenidel on üldiselt sarnane funktsioon esivanemate geeniga, millest nad arenesid. Seda tüüpi homoloogse geeni puhul säilitatakse esivanemate geen ja selle funktsioon a kaudu spetsiifiline sündmus, ehkki geeni sees võivad variatsioonid tekkida pärast liigi liikumist lahknenud.

Paraloogsed geenid on homoloogsed geenid, mis on ühe liigi piires lahknenud. Erinevalt ortoloogilistest geenidest on paraloogne geen uus geen, millel on uus funktsioon. Need geenid tekivad geenide dubleerimise käigus, kus üks geeni koopia saab mutatsiooni, mis tekitab uue funktsiooniga uue geeni juurde, kuigi funktsioon on sageli seotud esivanema rolliga geen.

Hemoglobiini ja müoglobiini valke tootvad geenid on homoloogsed geenid, millel on nii ortoloogilised kui ka paraloogsed suhted. Nii inimestel kui koertel on nii hemoglobiini kui ka müoglobiini valkude geenid, mis näitab, et hemoglobiini ja müoglobiini geenid arenesid enne inimese ja koera viimast ühist esivanemat. Müoglobiin tekkis sellel esivanemaliigil hemoglobiini paraloogilise geenina; hemoglobiinigeeni mutatsioon dubleerimissündmuse käigus andis eraldi müoglobiinigeeni, mis täidab uut, kuid samasugust funktsiooni. Kuna inimese ja koera hemoglobiini lahknemine tekkis alles pärast spekteerimist, on need geenid ortoloogilised. Inimese müoglobiin ja koera hemoglobiin on aga homoloogsed geenid, mis ei ole paraloogilised ega ortoloogilised.