Obsah
- Pochopenie homológnych génov
- Ortologické gény
- Paralogické gény
- Príklady paralogických a ortológnych génov
Ortologické a paralogické gény sú dva typy homológnych génov, to znamená gény, ktoré vznikajú z bežnej sekvencie DNA predkov. Ortologické gény sa po špekulácii divergovali, zatiaľ čo paralogické gény sa v rámci druhu od seba líšili. Inými slovami, výrazy ortologické a paralogické opisujú vzťahy medzi divergenciou genetickej sekvencie a génovými produktmi spojenými so špecializáciou alebo genetickou duplikáciou.
Pochopenie homológnych génov
Ortologické a paralogické gény sú rôzne typy homológnych génov. Homológne gény sú dva alebo viac génov, ktoré pochádzajú zo spoločnej sekvencie predkov DNA. Príkladom homológnych génov sú genetické kódy, ktoré tvoria základ netopiera a ramena medveďa. Obaja si zachovávajú podobné črty a používajú sa podobným spôsobom. Tieto vlastnosti, ktoré boli odovzdané od ich posledného spoločného predka, majú prispôsobivé tlaky, ktoré môžu viesť k variáciám v géne. Bod alebo udalosť v evolučnej histórii, ktorá zodpovedá za variáciu sekvencie DNA v géne, určuje, či sa homológne gény považujú za „orto“ alebo „para“.
Ortologické gény
Ortologické gény sú homológne gény, ktoré sa po evolúcii rozchádzajú, vedú k vzniku rôznych druhov, čo je udalosť známa ako špekulácia. Gény si vo všeobecnosti zachovávajú podobnú funkciu ako gény predkov, z ktorých sa vyvinuli. V tomto type homológneho génu je pôvodný gén a jeho funkcia udržiavaná prostredníctvom špekulácie, aj keď v mieste génu môžu vzniknúť variácie po tom, ako sa druh divergoval.
Paralogické gény
Paralogálne gény sú homológne gény, ktoré sa rozišli v rámci jedného druhu. Na rozdiel od ortologických génov je paralogický gén novým génom, ktorý má novú funkciu. Tieto gény vznikajú pri duplikácii génov, kde jedna kópia génu dostáva mutáciu, ktorá vedie k vzniku nového génu s novou funkciou, hoci táto funkcia často súvisí s úlohou génu predkov.
Príklady paralogických a ortológnych génov
Gény, ktoré produkujú hemoglobínové a myoglobínové proteíny, sú homológne gény, ktoré majú ortologické aj paralogálne vzťahy. Ľudia aj psy sú držiteľmi génov pre hemoglobínové aj myoglobínové proteíny, čo naznačuje, že gény hemoglobínu a myoglobínu sa vyvinuli pred posledným spoločným predkom človeka a psa. Myoglobín vznikol v tomto predku ako paralogový gén na hemoglobín; mutácia v hemoglobínovom géne počas duplikácie viedla k samostatnému myoglobínovému génu, ktorý vykonáva novú, ale podobnú funkciu. Pretože k divergencii v ľudskom a psom hemoglobíne nedošlo až po špekulácii, sú tieto gény ortologické. Ľudský myoglobín a psí hemoglobín sú však homológne gény, ktoré nie sú ani paralogické, ani ortológne.