Ортологичные и паралогичные гены - это два типа гомологичных генов, то есть гены, которые возникают из общей наследственной последовательности ДНК. Ортологические гены разошлись после события видообразования, в то время как паралоги гены расходятся друг от друга в пределах одного вида. Другими словами, термины ортологичный и паралогичный описывают отношения между дивергенцией генетической последовательности и продуктами генов, связанными с видообразованием или генетической дупликацией.
Понимание гомологичных генов
Ортологичные и паралоговые гены - это разные типы гомологичных генов. Гомологичные гены - это два или более гена, которые происходят от общей наследственной последовательности ДНК. Примером гомологичных генов являются генетические коды, лежащие в основе крыла летучей мыши и руки медведя. Оба сохраняют схожие черты и используются одинаковым образом. Эти черты, переданные по наследству от их последнего общего предка, имеют адаптивное давление, которое может привести к вариациям внутри гена. Точка или событие в истории эволюции, которое объясняет вариацию последовательности ДНК внутри гена, определяет, считаются ли гомологичные гены «орто» или «пара».
Ортологические гены
Ортологические гены - это гомологичные гены, которые разошлись после того, как эволюция дала начало разным видам; это событие известно как видообразование. Гены обычно поддерживают функцию, аналогичную функции предкового гена, от которого они произошли. В этом типе гомологичного гена наследственный ген и его функция поддерживаются через событие видообразования, хотя внутри гена могут возникать вариации после точки, в которой вид расходились.
Паралогичные гены
Паралогичные гены - это гомологичные гены, которые разошлись в пределах одного вида. В отличие от ортологичных генов, паралогичный ген - это новый ген, который выполняет новую функцию. Эти гены возникают во время дупликации гена, когда одна копия гена получает мутацию, которая вызывает к новому гену с новой функцией, хотя функция часто связана с ролью предков ген.
Примеры паралоговых и ортлогических генов
Гены, которые продуцируют белки гемоглобина и миоглобина, являются гомологичными генами, которые имеют как ортологичные, так и паралогичные отношения. И люди, и собаки содержат гены белков гемоглобина и миоглобина, что указывает на то, что гены гемоглобина и миоглобина эволюционировали до появления последнего общего предка человека и собаки. Миоглобин возник у этого предкового вида как ген, паралогичный гемоглобину; Мутация в гене гемоглобина во время дублирования привела к появлению отдельного гена миоглобина, который выполняет новую, но схожую функцию. Поскольку расхождение в гемоглобине человека и собаки не происходило до момента видообразования, эти гены являются ортологами. Однако человеческий миоглобин и гемоглобин собаки являются гомологичными генами, которые не являются ни паралогичными, ни ортологическими.