Les gènes orthologues et paralogues sont deux types de gènes homologues, c'est-à-dire des gènes qui proviennent d'une séquence ancestrale d'ADN commune. Les gènes orthologues ont divergé après un événement de spéciation, tandis que les gènes paralogues divergent les uns des autres au sein d'une espèce. En d'autres termes, les termes orthologue et paralogue décrivent les relations entre la divergence des séquences génétiques et les produits géniques associés à la spéciation ou à la duplication génétique.
Comprendre les gènes homologues
Les gènes orthologues et paralogues sont différents types de gènes homologues. Les gènes homologues sont deux ou plusieurs gènes qui descendent d'une séquence d'ADN ancestrale commune. Un exemple de gènes homologues sont les codes génétiques sous-jacents à une aile de chauve-souris et à un bras d'ours. Les deux conservent des caractéristiques similaires et sont utilisés de manière similaire. Ces traits, qui ont été transmis de leur dernier ancêtre commun, ont des pressions adaptatives qui peuvent conduire à des variations au sein du gène. Le point ou l'événement de l'histoire de l'évolution qui explique la variation de la séquence d'ADN au sein du gène détermine si les gènes homologues sont considérés comme « ortho » ou « para ».
Gènes orthologues
Les gènes orthologues sont des gènes homologues qui ont divergé après que l'évolution ait donné naissance à différentes espèces, un événement connu sous le nom de spéciation. Les gènes conservent généralement une fonction similaire à celle du gène ancestral à partir duquel ils ont évolué. Dans ce type de gène homologue, le gène ancestral et sa fonction sont maintenus par un événement de spéciation, bien que des variations puissent survenir au sein du gène après le moment où l'espèce divergent.
Gènes Paralogues
Les gènes paralogues sont des gènes homologues qui ont divergé au sein d'une même espèce. Contrairement aux gènes orthologues, un gène paralogue est un nouveau gène qui détient une nouvelle fonction. Ces gènes surviennent lors de la duplication du gène où une copie du gène reçoit une mutation qui donne lieu à à un nouveau gène avec une nouvelle fonction, bien que la fonction soit souvent liée au rôle de l'ancêtre gène.
Exemples de gènes paralogues et orthologues
Les gènes qui produisent les protéines de l'hémoglobine et de la myoglobine sont des gènes homologues qui ont à la fois des relations orthologues et paralogues. Les humains et les chiens détiennent les gènes des protéines de l'hémoglobine et de la myoglobine, ce qui indique que les gènes de l'hémoglobine et de la myoglobine ont évolué avant le dernier ancêtre commun de l'homme et du chien. La myoglobine est apparue dans cette espèce ancestrale en tant que gène paralogue à l'hémoglobine; une mutation du gène de l'hémoglobine lors d'un événement de duplication a entraîné la création d'un gène de la myoglobine distinct qui remplit une fonction nouvelle, mais similaire. Étant donné que la divergence de l'hémoglobine humaine et canine ne s'est produite qu'après la spéciation, ces gènes sont orthologues. Cependant, la myoglobine humaine et l'hémoglobine du chien sont des gènes homologues qui ne sont ni paralogues ni orthologues.
