Sisältö
- Homologisten geenien ymmärtäminen
- Ortologiset geenit
- Paralogous geenit
- Esimerkkejä paralogoisista ja ortogooisista geeneistä
Ortologiset ja paralogoottiset geenit ovat kahden tyyppisiä homologisia geenejä, toisin sanoen geenejä, jotka syntyvät yhteisestä DNA: n esi-isäntäsekvenssistä. Ortologiset geenit erottuivat spesiointitapahtuman jälkeen, kun taas paralogoottiset geenit poikkeavat toisistaan lajin sisällä. Toisin sanoen, termit ortologinen ja paralogoinen kuvaavat geneettisen sekvenssin divergenssin ja spesifikaatioon tai geneettiseen päällekkäisyyteen liittyvien geenituotteiden välisiä suhteita.
Homologisten geenien ymmärtäminen
Ortologiset ja paralogoottiset geenit ovat erityyppisiä homologisia geenejä. Homologiset geenit ovat kahta tai useampaa geeniä, jotka laskeutuvat yhteisestä esi-isien DNA-sekvenssistä. Esimerkki homologisista geeneistä ovat lepakkosiipin ja karhuvarren taustalla olevat geneettiset koodit. Molemmilla on samanlaiset ominaisuudet ja niitä käytetään samoin tavoin. Näillä ominaisuuksilla, jotka on siirretty viimeisimmästä yhteisestä esi-isästään, on adaptiiviset paineet, jotka voivat johtaa variaatioihin geenin sisällä. Kohta tai tapahtuma evoluutiohistoriassa, joka vastaa DNA-sekvenssin variaatiosta geenissä, määrittää, pidetäänkö homologisia geenejä 'orto' vai 'para'.
Ortologiset geenit
Ortologiset geenit ovat homologisia geenejä, jotka eroavat evoluution jälkeen synnyttäen erilaisia lajeja, tapahtuma, joka tunnetaan spesifikaationa. Geeneillä on yleensä samanlainen toiminta kuin esi-geenillä, josta ne ovat kehittyneet. Tämän tyyppisessä homologisessa geenissä esi-ikägeeni ja sen toiminta ylläpidetään spesifikaatiotapahtuman kautta, vaikkakin geenissä voi esiintyä variaatioita sen jälkeen, kun laji eroaa.
Paralogous geenit
Paralogousgeenit ovat homologisia geenejä, jotka ovat erottuneet yhden lajin sisällä. Toisin kuin ortologisissa geeneissä, paralogoinen geeni on uusi geeni, jolla on uusi funktio. Nämä geenit syntyvät geenien kopioinnin aikana, jolloin yksi geenikopio vastaanottaa mutaation, joka synnyttää uuden geenin, jolla on uusi funktio, vaikka funktio liittyy usein esi-geenin rooliin.
Esimerkkejä paralogoisista ja ortogooisista geeneistä
Geenit, jotka tuottavat hemoglobiini- ja myoglobiiniproteiineja, ovat homologisia geenejä, joilla on sekä ortologisia että paralogoisia suhteita. Sekä ihmisillä että koirilla on geenit sekä hemoglobiini- että myoglobiiniproteiineille, mikä osoittaa, että hemoglobiini- ja myoglobiinigeenit kehittyivät ennen ihmisen ja koiran viimeistä yhteistä esi-isää. Myoglobiini syntyi näissä esi-isälajeissa paralogoottisena geeninä hemoglobiinille; mutaatio hemoglobiinigeenissä kopiointitapahtuman aikana johti erilliseen myoglobiinigeeniin, joka suorittaa uuden, mutta samanlaisen toiminnon. Koska ero ihmisten ja koirien hemoglobiinissa tapahtui vasta spesifikaation jälkeen, nämä geenit ovat ortologisia. Ihmisen myoglobiini ja koiran hemoglobiini ovat kuitenkin homologisia geenejä, jotka eivät ole paralogoisia tai ortologisia.