Diferența dintre genele ortologice și paralogice

Genele ortoloage și paralogice sunt două tipuri de gene omoloage, adică gene care apar dintr-o secvență ancestrală comună a ADN-ului. Genele ortologe au divergut după un eveniment de speciație, în timp ce genele paralogice diverg unele de la altele în cadrul unei specii. Cu alte cuvinte, termenii ortolog și paralog descriu relațiile dintre divergența secvenței genetice și produsele genetice asociate cu speciația sau cu duplicarea genetică.

Genele ortoloage și paralogice sunt diferite tipuri de gene omoloage. Genele omoloage sunt două sau mai multe gene care descend dintr-o secvență comună de ADN ancestral. Un exemplu de gene omoloage sunt codurile genetice care stau la baza unei aripi de liliac și a unui braț de urs. Ambele păstrează caracteristici similare și sunt utilizate în moduri similare. Aceste trăsături, care au fost transmise de la ultimul lor strămoș comun, au presiuni adaptative care pot duce la variații ale genei. Punctul sau evenimentul din istoria evoluției care explică variația secvenței ADN din cadrul genei determină dacă genele omoloage sunt considerate „orto” sau „para”.

Genele ortoloage sunt gene omoloage care au divergut după ce evoluția dă naștere la diferite specii, eveniment cunoscut sub numele de speciație. Genele mențin, în general, o funcție similară cu cea a genei ancestrale din care au evoluat. În acest tip de genă omologă, gena ancestrală și funcția sa sunt menținute printr-o eveniment de speciație, deși pot apărea variații în genă după punctul în care specia divergent.

Genele paralogice sunt gene omoloage care au divergut în cadrul unei specii. Spre deosebire de genele ortoloage, o genă paralogă este o nouă genă care deține o nouă funcție. Aceste gene apar în timpul duplicării genelor în care o copie a genei primește o mutație care dă naștere la o nouă genă cu o nouă funcție, deși funcția este adesea legată de rolul ancestralului genă.

Genele care produc proteinele hemoglobinei și mioglobinei sunt gene omoloage care au relații atât ortologice, cât și paralogice. Atât oamenii, cât și câinii dețin gene atât pentru proteinele hemoglobinei, cât și pentru cele ale mioglobinei, indicând faptul că genele hemoglobinei și mioglobinei au evoluat înainte de ultimul strămoș comun al omului și al câinelui. Mioglobina a apărut la această specie ancestrală ca o genă paralogă a hemoglobinei; o mutație a genei hemoglobinei în timpul unui eveniment de duplicare a dus la o genă separată a mioglobinei care îndeplinește o funcție nouă, dar similară. Deoarece divergența în hemoglobina umană și a câinilor nu a apărut decât după speciație, aceste gene sunt ortologice. Cu toate acestea, mioglobina umană și hemoglobina câinelui sunt gene omoloage care nu sunt nici paralogice, nici ortologice.