Kluczowa różnica między genami ortologicznymi a paralogicznymi polega na tym, że geny ortologiczne są genami homologicznymi występującymi u różnych gatunków w wyniku specjacji i pełnią tę samą funkcję. W przeciwieństwie do tego, geny paralogiczne to geny znajdujące się w jednym gatunku z powodu duplikacji i mogą pełnić różne funkcje.
Homologia to proces wychodzenia od wspólnego przodka. Dlatego geny homologiczne pochodzą od wspólnych genów przodków. Geny ortologiczne i paralogiczne to dwa typy genów homologicznych. Geny ortologiczne występują u różnych gatunków. Wyewoluowały w wyniku specjacji i mogą pełnić podobną funkcję. W przeciwieństwie do tego, paralogiczne geny znajdują się w obrębie jednego gatunku. Są wynikiem duplikacji genetycznej i mogą pełnić różne funkcje.
Czym są geny ortologiczne?
Geny ortologiczne to geny homologiczne występujące u różnych gatunków. Wyewoluowały w różnych gatunkach poprzez specjację. Jednak gen przodków i jego funkcja zostały zachowane dzięki procesowi specjacji. Tak więc geny ortologiczne znajdują się w genomach różnych gatunków, które mają wspólnego przodka. Co więcej, generalnie zachowują podobną funkcję.
Rysunek 01: Geny ortologiczne
Na przykład gen ludzkiej hemoglobiny i gen hemoglobiny psa są genami ortologicznymi rozbieżnymi w wyniku specjacji. Innym przykładem genów ortologicznych jest roślinne białko regulatorowe grypy obecne zarówno w Arabidopsis, jak i Chlamydomonas. Gen ten jest również dziedziczony od wspólnego przodka i wyewoluował w dwóch gatunkach w wyniku specjacji.
Czym są geny paralogiczne?
Geny paralogiczne to geny homologiczne oddzielone w obrębie jednego gatunku. Wyewoluowały z powodu mutacji, która wystąpiła w procesie duplikacji genetycznej. Dlatego są obecne w tym samym genomie. Geny paralogiczne mogą pełnić różne funkcje. Jednak badania pokazują, że jeden gen pary paralogicznej ogólnie zachowuje funkcję genu przodka, podczas gdy drugi gen (mutant) pary paralogicznej pełni inną funkcję.
Na przykład gen ludzkiej hemoglobiny i mioglobiny to geny homologiczne, które są paralogiczne. Podobnie, geny kodujące cztery rodzaje hemoglobin (hemoglobina A, hemoglobina A2, hemoglobina B i hemoglobina F) są również genami paralogicznymi.
Rysunek 02: Paralogiczne geny
Jakie są podobieństwa między genami ortologicznymi i paralogicznymi?
Geny ortologiczne i paralogiczne to dwa typy genów homologicznych wywodzących się od wspólnego przodka
Jaka jest różnica między genami ortologicznymi a paralogicznymi?
Geny ortologiczne i paralogiczne są genami homologicznymi. Geny ortologiczne to geny homologiczne występujące u różnych gatunków w wyniku separacji przez specjację. Tymczasem geny paralogiczne to geny homologiczne występujące w obrębie jednego gatunku z powodu duplikacji. Jest to więc kluczowa różnica między genami ortologicznymi i paralogicznymi. Ogólnie rzecz biorąc, geny ortologiczne pełnią tę samą funkcję, co gen przodków. W przeciwieństwie do tego, geny paralogiczne mogą mieć inne funkcje niż funkcja genu przodka. Dlatego jest to kolejna ważna różnica między genami ortologicznymi i paralogicznymi.
Ponadto geny ortologiczne występują w różnych gatunkach, podczas gdy geny paralogiczne występują w obrębie jednego gatunku. Tak więc jest to również różnica między genami ortologicznymi i paralogicznymi. Ewolucja genów ortologicznych odbywa się w wyniku specjacji, podczas gdy ewolucja genów paralogicznych odbywa się w wyniku duplikacji.
Podsumowanie – Geny ortologiczne kontra paralogiczne
Geny ortologiczne i paralogiczne to geny homologiczne pochodzące od wspólnego przodka. Geny ortologiczne to geny homologiczne obecne u różnych gatunków. Stają się ortologiczne w wyniku specjacji. W przeciwieństwie do tego, geny paralogiczne są genami homologicznymi obecnymi w obrębie jednego gatunku. Stają się paralogiczne z powodu duplikacji. Generalnie geny ortologiczne zachowują podobną funkcję, podczas gdy geny paralogiczne pełnią różne funkcje. Oto podsumowanie różnicy między genami ortologicznymi i paralogicznymi.
