如何区分直系同源(Orthologs)和旁系同源(Paralogs)?

做进化的总是免不了区分直系同源和旁系同源,还有一个同源基因,我刚接触进化的时候经常搞不懂这三货,好在我老板不嫌我笨,两遍三遍超有耐心的教,有老板笔记为证


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先看定义吧,直系同源(orthologs)是指不同物种之间的某一部分具有的同源性,不是整个物种之间的对比,只是其中的某些基因序列 例如 蛋白质 的同源性,DNA序列的同源性。旁系同源(paralogs)是指那些在一定物种中的来源于基因复制的蛋白,可能会进化出新的与原来有关的功能。觉得头晕没关系,因为这些概念就是用来唬人的。
碰到这种还是用图片说明最容易理解

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首先最容易理解的就是同源基因,就是那些有着共同来源的基因,可以是由最原始的基因演化而来的,那么序列水平上肯定就有比较高相似性了,反之不一定成立。拿这个图片上的来说,就是最原始的globin gene通过基因加倍事件,产生了多个拷贝,而多的拷贝由于受到的选择压力比较小,就会分化出新的功能,如α-chain gene和β-chain gene,他们两就是同源基因。
接下来直系同源基因,就是因为物种的形成而产生的,比如说frog, chick, mouse各自都有属于他们自己的α-chain gene,直系同源强调的是在不同的基因组中
最后是旁系同源基因,是由于基因加倍事件产生的,比如说这个图里面就是frog, chick, mouse的共同祖先里面的globin gene通过基因加倍,产生了
α-chain gene和β-chain gene这两个基因,那么我们就说α-chain gene和β-chain gene是旁系同源基因,他强调的是在同一基因组中的横向加倍。

Reference

https://baike.baidu.com/item/%E7%9B%B4%E7%B3%BB%E5%90%8C%E6%BA%90/6486504?fr=aladdin
https://baike.baidu.com/item/%E6%97%81%E7%B3%BB%E5%90%8C%E6%BA%90/2342376?fr=aladdin

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