ההבדל בין גנים אורטולוגיים ופרלוגיים

גנים אורטולוגיים ופרלוגיים הם שני סוגים של גנים הומולוגיים, כלומר גנים הנובעים מרצף אבות DNA משותף. גנים אורטולוגיים התפצלו לאחר אירוע דגימה, בעוד גנים משותקים מתפצלים זה מזה בתוך מין. במילים אחרות, המונחים אורתולוגיים ופרלוגיים מתארים את הקשרים בין הפרשי רצף גנטי לבין תוצרי גנים הקשורים לסוגיות או כפילות גנטית.

גנים אורטולוגיים ופרלוגיים הם סוגים שונים של גנים הומולוגיים. גנים הומולוגיים הם שני גנים או יותר היורדים מרצף DNA אבות משותף. דוגמה לגנים הומולוגיים הם הקודים הגנטיים העומדים בבסיס כנף עטלף וזרוע דוב. שניהם שומרים על תכונות דומות ומשמשים בנימוסים דומים. לתכונות אלה, שהועברו מאב קדמון משותף אחרון, יש לחצים אדפטיביים שעשויים להוביל לשינויים בתוך הגן. הנקודה או האירוע בהיסטוריה האבולוציונית שמטרתה את וריאציית רצף ה- DNA בתוך הגן קובע אם הגנים ההומולוגיים נחשבים 'אורטו' או 'פארה'.

גנים אורטולוגיים הם גנים הומולוגיים שהתפצלו לאחר האבולוציה מולידים מינים שונים, אירוע המכונה speciation. הגנים בדרך כלל שומרים על פונקציה דומה לזו של הגן הקדמון ממנו הם התפתחו. בגן הומולוגי מסוג זה נשמר הגן הקדמון ותפקידו באמצעות a אירוע הדגימה, אם כי עלולות להיווצר שינויים בתוך הגן לאחר הנקודה בה המין סטה.

גנים פרלוגיים הם גנים הומולוגיים שהתפצלו בתוך מין אחד. בניגוד לגנים אורתולוגיים, גן פרלוגי הוא גן חדש המחזיק בתפקיד חדש. גנים אלה מתעוררים במהלך שכפול גנים שבו עותק אחד של הגן מקבל מוטציה שמולידה לגן חדש עם פונקציה חדשה, אם כי הפונקציה קשורה לעיתים קרובות לתפקיד האב הקדמון גֵן.

הגנים המייצרים את חלבוני ההמוגלובין והמיוגלובין הם גנים הומולוגיים שיש ביניהם קשר אורתולוגי ופרלוגי. גם בני אדם וגם כלבים מחזיקים את הגנים של חלבוני ההמוגלובין והמיוגלובין, מה שמעיד כי הגנים של המוגלובין ומיוגלובין התפתחו לפני האב הקדמון המשותף האחרון של האדם והכלב. מיוגלובין עלה במין אבות זה כגן משותק להמוגלובין; מוטציה בגן ההמוגלובין במהלך אירוע כפול הביאה לגן מיוגלובין נפרד המבצע פונקציה חדשה, אך דומה. מאחר שהסטייה בהמוגלובין האנושי והכלב לא התרחשה רק לאחר הסימון, גנים אלה הם אורתולוגיים. המוגלובין אנושי והמוגלובין כלבים, לעומת זאת, הם גנים הומולוגיים שאינם פרלוגיים או אורטולוגיים.