Rozdíl mezi orthologními a paralogovými geny

klíčový rozdíl mezi orthologními a paralogními geny je to orthologní geny jsou homologní geny nalezené v různých druzích díky speciaci a plní stejnou funkci. Naproti tomu paralogní geny jsou geny nalezené v rámci jediného druhu v důsledku duplikace a mohou mít různé funkce.

Homologie je proces sestupování od společného předka. Homologické geny tedy pocházejí z běžných předchůdců. Orthologní a paralogní geny jsou dva typy homologních genů. Ortologické geny se vyskytují u různých druhů. Vyvinuli se díky speciace a mohou plnit podobnou funkci. Na rozdíl od toho se paralogní geny nacházejí u jediného druhu. Jsou výsledkem genetické duplikace a mohou mít různé funkce.

OBSAH

1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co jsou orthologní geny
3. Co jsou paralogní geny
4. Podobnosti mezi orthologními a paralogovými geny
5. Porovnání bok po boku - orthologní vs. paralogové geny v tabulkové formě
6. Shrnutí

Co jsou orthologní geny?

Orthologní geny jsou homologní geny vyskytující se v různých druzích. Vyvinuli se u různých druhů prostřednictvím speciace. Gen předků a jeho funkce však byly zachovány prostřednictvím speciačního procesu. Orthologní geny se tedy nacházejí v genomech různých druhů, které sdílejí společného předka. Navíc si obecně zachovávají podobnou funkci.

Obrázek 01: Ortologické geny

Například lidský gen pro hemoglobin a gen pro psí hemoglobin jsou ortologické geny, které se díky speciaci lišily. Dalším příkladem orthologních genů je rostlinný chřipkový regulační protein přítomný v obou Arabidopsis a Chlamydomonas. Tento gen je také zděděn od společného předka a vyvinul se ve dvou druzích díky speciaci.

Co jsou paralogní geny?

Paralogové geny jsou homologní geny rozdělené v rámci jednoho druhu. Vyvinuli se v důsledku mutace, ke které došlo v procesu genetické duplikace. Proto jsou přítomny ve stejném genomu. Paralogové geny mohou vykonávat různé funkce. Studie však ukazují, že jeden gen paralogového páru si obecně zachovává funkci rodového genu, zatímco druhý gen (mutant) paralogového páru používá jinou funkci.

Například gen pro lidský hemoglobin a myoglobin jsou homologní geny, které jsou paralogní. Podobně geny kódující čtyři typy hemoglobinu (hemoglobin A, hemoglobin A2, hemoglobin B a hemoglobin F) jsou také paralogní geny.

Obrázek 02: Paralogové geny

Jaké jsou podobnosti mezi orthologními a paralogovými geny?

• Orthologní a paralogní geny jsou dva typy homologních genů sestupujících od společného předka.

Jaký je rozdíl mezi orthologními a paralogovými geny?

Ortologické a paralogní geny jsou homologní geny. Orthologní geny jsou homologní geny nalezené u různých druhů díky separaci speciace. Mezitím jsou paralogní geny homologními geny nalezenými v rámci jednoho druhu v důsledku duplikace. To je klíčový rozdíl mezi orthologními a paralogovými geny. Obecně oorthologní geny plní stejnou funkci jako gen předků. Na rozdíl od toho mohou mít paralogní geny jiné funkce, než je funkce genů předků. Proto je to další hlavní rozdíl mezi ortologickými a paralogními geny.

Ortologické geny jsou navíc přítomny u různých druhů, zatímco paralogové geny jsou přítomny u jednoho druhu. To je také rozdíl mezi ortologickými a paralogovými geny. Evoluce orthologních genů probíhá v důsledku spekulace, zatímco vývoj paralogových genů probíhá v důsledku duplikace.

Shrnutí - Orthologous vs. Paralogous Genes

Orthologní a paralogní geny jsou homologické geny odvozené od společného předka. Orthologní geny jsou homologní geny přítomné v různých druzích. Stávají se orthologními kvůli speciační události. Na rozdíl od toho, paralogní geny jsou homologní geny přítomné v rámci jednoho druhu. Díky duplikování se stanou paralogními. Obecně si ortologické geny zachovávají podobnou funkci, zatímco paralogové geny mají různé funkce. Toto je shrnutí rozdílu mezi orthologními a paralogovými geny.

Odkaz:

1. „Sekvenční homologie“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 29. listopadu 2019, k dispozici zde.
2. „7.13C: Homologové, orthologové a paralogové.“ Biology LibreTexts, Libretexts, 25. září 2019, k dispozici zde.

Obrázek se svolením:

1. „Orthologový paralogový analog (homologové)“ Thomas Shafee - vlastní práce (CC BY-SA 4.0) přes Commons Wikimedia
2. „Mousehoxgenes“ od Bstlee - vlastní práce (public domain) přes Commons Wikimedia