Ortoloģiskie un paralogālie gēni ir divu veidu homologi gēni, tas ir, gēni, kas rodas no kopējas DNS senču sekvences. Ortologie gēni atšķīrās pēc speciācijas notikuma, savukārt paralogiskie gēni sugas ietvaros atšķiras. Citiem vārdiem sakot, termini ortoloģiski un paralogiski raksturo attiecības starp ģenētiskās secības atšķirībām un gēnu produktiem, kas saistīti ar speciāciju vai ģenētisko dublēšanos.
Izpratne par homoloģiskajiem gēniem
Ortoloģiskie un paralogālie gēni ir dažāda veida homologi gēni. Homologie gēni ir divi vai vairāki gēni, kas nāk no kopējas senču DNS sekvences. Homologu gēnu piemērs ir sikspārņu spārna un lāča rokas pamatā esošie ģenētiskie kodi. Abi saglabā līdzīgas īpašības un tiek izmantoti līdzīgās manierēs. Šīm pazīmēm, kas tika nodotas no viņu pēdējā kopīgā priekšteča, ir adaptīvs spiediens, kas var izraisīt gēna variācijas. Evolūcijas vēstures punkts vai notikums, kas izskaidro DNS sekvences variāciju gēnā, nosaka, vai homologos gēnus uzskata par “orto” vai “para”.
Ortoloģiskie gēni
Ortoloģiskie gēni ir homologi gēni, kas atšķīrās pēc evolūcijas, kas rada dažādas sugas, notikumu, kas pazīstams kā speciācija. Gēniem parasti ir līdzīga funkcija kā senču gēniem, no kuriem tie attīstījās. Šāda veida homologos gēnos senču gēns un tā funkcija tiek uzturēta caur a speciācijas notikums, lai gan gēnā var rasties variācijas pēc sugas atšķīrās.
Paralogiski gēni
Paralogie gēni ir homologi gēni, kas ir atšķirīgi vienas sugas ietvaros. Atšķirībā no ortoloģiskajiem gēniem, paralogais gēns ir jauns gēns, kam ir jauna funkcija. Šie gēni rodas gēnu dublēšanās laikā, kad viena gēna kopija saņem mutāciju, kas izraisa uz jaunu gēnu ar jaunu funkciju, kaut arī funkcija bieži ir saistīta ar senča lomu gēns.
Paralogu un ortogēnu gēnu piemēri
Gēni, kas ražo hemoglobīna un mioglobīna olbaltumvielas, ir homologi gēni, kuriem ir gan ortoloģiskas, gan paralogas attiecības. Gan cilvēkiem, gan suņiem ir gan hemoglobīna, gan mioglobīna olbaltumvielu gēni, kas norāda, ka hemoglobīna un mioglobīna gēni ir attīstījušies pirms cilvēka un suņa pēdējā kopīgā priekšteča. Miooglobīns šai senču sugai radās kā paralogs gēns hemoglobīnam; hemoglobīna gēna mutācija dublēšanās laikā radīja atsevišķu mioglobīna gēnu, kas veic jaunu, tomēr līdzīgu funkciju. Tā kā cilvēka un suņa hemoglobīna atšķirības notika tikai pēc speciācijas, šie gēni ir ortoloģiski. Cilvēka mioglobīns un suņa hemoglobīns tomēr ir homologi gēni, kas nav ne paralogiski, ne ortoloģiski.