ההבדל בין גנים אורתולוגיים ופרלוגיים

תוֹכֶן

• הבנת גנים הומולוגיים
• גנים אורתולוגיים
• גנים פרלוגיים
• דוגמאות לגנים פרלוגיים ואורתלוגים

גנים אורתולוגיים ופרלוגיים הם שני סוגים של גנים הומולוגיים, כלומר גנים הנובעים מרצף אבות DNA משותף. גנים אורתולוגיים התפצלו לאחר אירוע מפרט, ואילו גנים פרלוגיים נבדלים זה מזה בתוך מין. במילים אחרות, המונחים אורתולוגיים ופרלוגיים מתארים את היחסים בין סטייה ברצף גנטי לבין תוצרי גנים הקשורים למפרט או שכפול גנטי.

הבנת גנים הומולוגיים

גנים אורתולוגיים ופרלוגיים הם סוגים שונים של גנים הומולוגיים. גנים הומולוגיים הם שני גנים או יותר היורדים מרצף DNA נפוץ של אבות. דוגמה לגנים הומולוגיים הם הקודים הגנטיים העומדים בבסיס אגף עטלף וזרוע דוב. שתיהן שומרות על תכונות דומות ומשמשות באופנים דומים. לתכונות אלה שהועברו מהאב הקדמון המשותף האחרון שלהם, יש לחצים אדפטיביים העלולים להוביל לשונות בתוך הגן. הנקודה או האירוע בהיסטוריה האבולוציונית שמסבירה את השונות של רצף ה- DNA בתוך הגן קובעת האם הגנים ההומולוגיים נחשבים 'אורתו' או 'פארה'.

גנים אורתולוגיים

גנים אורתולוגיים הם גנים הומולוגיים אשר התבדלו לאחר האבולוציה מולידים מינים שונים, אירוע המכונה מפרטציה. הגנים בדרך כלל שומרים על פונקציה דומה לזו של הגן האבות ממנו התפתחו. בסוג זה של גן הומולוגי, הגן הקדום ותפקודו נשמר באמצעות אירוע מפרט, אם כי עלולים להיווצר וריאציות בתוך הגן לאחר הנקודה בה התפוגג המין.

גנים פרלוגיים

גנים פרלוגיים הם גנים הומולוגיים שהתפלגו בתוך מין אחד. שלא כמו גנים אורתולוגיים, גן פרלוגי הוא גן חדש המחזיק בתפקיד חדש. גנים אלה מתעוררים במהלך שכפול הגנים כאשר עותק אחד של הגן מקבל מוטציה המולידה גן חדש עם פונקציה חדשה, אם כי לעתים קרובות התפקוד קשור לתפקיד הגן הקדום.

דוגמאות לגנים פרלוגיים ואורתלוגים

הגנים המייצרים את חלבוני ההמוגלובין והמיאוגלובין הם גנים הומולוגיים שיש להם יחסים אורטולוגיים ופרלוגיים כאחד. בני אדם וכלבים כאחד מחזיקים בגנים של חלבוני המוגלובין וגם של מיוגלובין, מה שמצביע על כך שהגנים של המוגלובין והמיסטוגלובין התפתחו לפני האב הקדמון האחרון של האדם והכלב. מיוגלובין קם במין אבות זה כגן פרלוגי להמוגלובין; מוטציה בגן ההמוגלובין במהלך אירוע שכפול הביאה לגן מיוגלובין נפרד שמבצע פונקציה חדשה ועם זאת דומה. מכיוון שהסטייה בהמוגלובין של בני אדם וכלב לא התרחשה רק לאחר המיון, גנים אלה הם אורטולוגיים. מיוגלובין אנושי והמוגלובין של כלבים, לעומת זאת, הם גנים הומולוגיים שאינם פרלוגיים ואורתולוגיים.