Az ortológ és a paralóg gének a homológ gének két típusa, vagyis azok a gének, amelyek egy közös DNS ősi szekvenciából származnak. Az ortológ gének egy speciációs esemény után eltértek egymástól, míg a paralóg gének egy fajon belül eltérnek egymástól. Másképp fogalmazva: az ortológ és a paralóg kifejezések leírják a genetikai szekvencia divergencia és a speciációval vagy genetikai duplikációval kapcsolatos géntermékek közötti kapcsolatokat.
A homológ gének megértése
Az ortológ és a paralóg gének különböző típusú homológ gének. A homológ gének két vagy több olyan gén, amelyek egy közös ősi DNS-szekvenciából származnak. A homológ gének példája a denevérszárny és a medvekar mögött álló genetikai kód. Mindkettő megőrzi hasonló tulajdonságait, és hasonló modorban alkalmazzák őket. Ezeknek a tulajdonságoknak, amelyeket legutóbbi közös elődjüktől adtak át, adaptív nyomásuk van, amely változásokhoz vezethet a génen belül. Az evolúciótörténet azon pontja vagy eseménye, amely a génen belüli DNS-szekvencia variációját fejezi ki, meghatározza, hogy a homológ géneket „orto” -nak vagy „para” -nak tekintik-e.
Ortológ gének
Az ortológ gének olyan homológ gének, amelyek az evolúció után szétváltak, és különböző fajokat hoznak létre, ezt az eseményt speciációnak nevezik. A gének általában hasonló funkciót töltenek be, mint az ősgéné, amelyből kifejlődtek. Az ilyen típusú homológ génnél az ősgén és funkciója a speciációs esemény, bár a fajon belüli változások a génen belül is felmerülhetnek elvált.
Paralóg gének
A paralóg gének homológ gének, amelyek egy fajon belül eltérnek egymástól. Az ortológ génektől eltérően a paralóg gén egy új gén, amely új funkciót tölt be. Ezek a gének a gén duplikációja során keletkeznek, amikor a gén egy példánya olyan mutációt kap, amely előidézi új funkcióval rendelkező új génhez, bár a funkció gyakran összefügg az ős szerepével gén.
Példák a paralóg és az ortlogikus génekre
A hemoglobin- és myoglobin-fehérjéket termelő gének homológ gének, amelyeknek ortológ és párhuzamos kapcsolata is van. Az emberek és a kutyák egyaránt birtokolják a hemoglobin és a mioglobin fehérjék génjeit, ami azt jelzi, hogy a hemoglobin és a mioglobin gének az ember és a kutya utolsó közös őse előtt fejlődtek ki. A mioglobin ebben az ősfajban a hemoglobin paralóg génjeként keletkezett; a hemoglobin gén mutációja a duplikációs esemény során külön mioglobin gént eredményezett, amely új, mégis hasonló funkciót lát el. Mivel az emberi és kutya hemoglobin divergenciája csak a speciáció után következett be, ezek a gének ortológusak. Az emberi myoglobin és a kutya hemoglobinja azonban homológ gének, amelyek nem párhuzamosak és nem ortológikusak.