Содержание
- Понимание гомологичных генов
- Ортологичные гены
- Паралогичные Гены
- Примеры паралогичных и ортогональных генов
Ортологичные и паралогичные гены представляют собой два типа гомологичных генов, то есть генов, которые возникают из общей наследственной последовательности ДНК. Ортологичные гены расходятся после события видообразования, в то время как паралогичные гены расходятся друг от друга в пределах вида. Другими словами, термины ортологичные и паралогические описывают отношения между расхождением генетической последовательности и генными продуктами, связанными со видообразованием или генетическим дублированием.
Понимание гомологичных генов
Ортологичные и паралогичные гены представляют собой разные типы гомологичных генов. Гомологичные гены - это два или более генов, 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 характеристики и используются схожим образом. Эти признаки, которые были переданы от их последнего общего предка, имеют адаптивное давление, которое может привести к изменениям в гене. Точка или событие в эволюционной истории, которое объясняет изменение последовательности ДНК в гене, определяет, считаются ли гомологичные гены «орто» или «пара».
Ортологичные гены
Ортологичные гены - это гомологичные гены, которые после эволюции расходятся, порождая различные виды, событие, известное как видообразование. Гены, как правило, поддерживают функцию, аналогичную функции наследственного гена, из которого они произошли. В этом типе гомологичного гена наследственный ген и его функция поддерживаются с помощью события видообразования, хотя в пределах гена могут возникать вариации после точки, в которой виды расходятся.
Паралогичные Гены
Паралогичные гены - это гомологичные гены, которые разошлись в пределах одного вида. В отличие от ортологичных генов, паралогический ген - это новый ген, который выполняет новую функцию. Эти гены возникают во время дупликации генов, когда одна копия гена получает мутацию, которая порождает новый ген с новой функцией, хотя эта функция часто связана с ролью наследственного гена.
Примеры паралогичных и ортогональных генов
Гены, которые продуцируют белки гемоглобина и миоглобина, представляют собой гомологичные гены, которые имеют как ортологичные, так и паралогичные отношения. Как у людей, так и у собак есть гены как белков гемоглобина, так и миоглобина, что указывает на то, что гены гемоглобина и миоглобина эволюционировали до последнего общего предка человека и собаки. Миоглобин возник у этого предкового вида как паралогичный ген гемоглобина; мутация в гене гемоглобина во время события дублирования привела к отдельному гену миоглобина, который выполняет новую, но похожую функцию. Поскольку расхождение в гемоглобине человека и собаки не происходило до тех пор, пока после видообразования эти гены не являются ортологичными. Человеческий миоглобин и собачий гемоглобин, однако, являются гомологичными генами, которые не являются ни паралогическими, ни ортологичными.