Ортолошки и паралогни гени су две врсте хомологних гена, то јест гени који потичу из заједничке ДНК секвенце предака. Ортолошки гени су се разишли након догађаја специјације, док се паралогни гени међусобно разилазе унутар врсте. Другим речима, појмови ортолошки и паралогни описују везе између дивергенције генетске секвенце и генских производа повезаних са специјацијом или генетским дуплирањем.
Разумевање хомологних гена
Ортолошки и паралогни гени су различите врсте хомолошких гена. Хомологни гени су два или више гена који потичу из заједничке секвенце ДНК предака. Пример хомологних гена су генетски кодови у основи крила слепог миша и руке медведа. Обе задржавају сличне карактеристике и користе се на сличан начин. Ове особине, које су пренете од њиховог последњег заједничког претка, имају адаптивни притисак који може довести до варијација унутар гена. Тачка или догађај у еволуционој историји који објашњава варијацију секвенце ДНК унутар гена одређује да ли се хомологни гени сматрају „орто“ или „пара“.
Ортолошки гени
Ортолошки гени су хомологни гени који су се разишли након еволуције и створили су различите врсте, догађај познат као специјација. Гени углавном одржавају сличну функцију као и ген предака из којег су еволуирали. У овој врсти хомологног гена, предачки ген и његова функција одржавају се путем а догађај специјације, мада варијације могу настати унутар гена након тачке у којој је врста разишао се.
Паралогни гени
Паралогни гени су хомологни гени који су се разишли у оквиру једне врсте. За разлику од ортолошких гена, паралогни ген је нови ген који има нову функцију. Ови гени настају током дуплирања гена, где једна копија гена добија мутацију која доводи до пораста на нови ген са новом функцијом, мада је функција често повезана са улогом претка ген.
Примери паралогних и ортолошких гена
Гени који производе протеине хемоглобина и миоглобина хомологни су гени који имају и ортологни и паралогни однос. И људи и пси држе гене за протеине хемоглобина и миоглобина, што указује да су гени хемоглобина и миоглобина еволуирали пре последњег заједничког претка човека и пса. Миоглобин је настао у овој прадедовској врсти као паралогни ген хемоглобину; мутација гена хемоглобина током догађаја дуплирања резултирала је одвојеним геном миоглобина који врши нову, али сличну функцију. С обзиром на то да се дивергенција у хемоглобину код људи и паса није појавила тек након специјације, ови гени су ортолошки. Људски миоглобин и псећи хемоглобин су хомологни гени који нису ни паралогни ни ортолошки.