Ортологічні та паралогічні гени - це два типи гомологічних генів, тобто генів, що виникають із загальної послідовності предків ДНК. Ортологічні гени розходяться після події видоутворення, тоді як паралогічні гени розходяться між собою всередині виду. Іншими словами, терміни ортологічні та паралогічні описують взаємозв'язок між дивергенцією генетичної послідовності та генними продуктами, пов'язаними зі видоутворенням або генетичним дублюванням.
Розуміння гомологічних генів
Ортологічні та паралогічні гени - це різні типи гомологічних генів. Гомологічні гени - це два або більше генів, що походять від загальної послідовності родових ДНК. Прикладом гомологічних генів є генетичні коди, що лежать в основі крила кажана та ведмежої руки. Обидва вони зберігають подібні риси і використовуються подібними манерами. Ці ознаки, передані від останнього загального предка, мають пристосувальний тиск, що може призвести до змін у гені. Пункт або подія в еволюційній історії, що враховує варіацію послідовності ДНК у межах гена, визначає, чи вважати гомологічні гени „орто” чи „пара”.
Ортологічні гени
Ортологічні гени - це гомологічні гени, що розходяться після еволюції, що призводить до появи різних видів, подія, відома як видоутворення. Гени, як правило, підтримують функцію, подібну функції родового гена, з якого вони еволюціонували. У цьому типі гомологічного гена родовий ген та його функція підтримується через подія видоутворення, хоча варіації можуть виникнути всередині гена після того моменту, коли вид розходяться.
Паралогічні гени
Паралогічні гени - це гомологічні гени, які розходяться в межах одного виду. На відміну від ортологічних генів, паралогічний ген - це новий ген, який виконує нову функцію. Ці гени виникають під час дублювання генів, коли одна копія гена отримує мутацію, яка породжує до нового гена з новою функцією, хоча функція часто пов'язана з роллю предка ген.
Приклади паралогічних та ортологічних генів
Гени, що продукують білки гемоглобіну та міоглобіну, є гомологічними генами, які мають як ортологічний, так і паралогічний взаємозв'язок. І люди, і собаки мають гени як білків гемоглобіну, так і міоглобіну, що вказує на те, що гени гемоглобіну та міоглобіну еволюціонували до останнього спільного предка людини та собаки. Міоглобін виник у цього предкового виду як паралогічний ген гемоглобіну; мутація гена гемоглобіну під час події дублювання призвела до окремого гена міоглобіну, який виконує нову, але схожу функцію. Оскільки розбіжності в гемоглобіні людини та собак відбулися лише після видоутворення, ці гени є ортологічними. Однак міоглобін людини та гемоглобін собак - це гомологічні гени, які не є ні паралогічними, ні ортологічними.
