Qual é a diferença entre orthologs e paralogs

Orto é um prefixo grego que significa "reto", "vertical", "direito" ou "correto". Em química, orto pode se referir a padrões de substituição de arenos, por exemplo, dois substituintes que ocupam posições adjacentes em um anel aromático como o clordano. Em genética, ortólogo refere-se a qualquer uma de duas ou mais seqüências de genes homólogos encontrados em diferentes espécies relacionadas por descendência linear. O rems ortholog e paralog descrevem dois tipos fundamentalmente diferentes de genes homólogos que evoluíram, respectivamente, por descendência vertical de um único gene ancestral e por duplicação. Ortologia e paralogia são conceitos-chave da genômica evolutiva. "Por definição, os ortólogos são genes que são relacionados por descendência vertical de um ancestral comum e codificam proteínas com a mesma função em diferentes espécies. Por outro lado, paralogs são genes homólogos que evoluíram por duplicação e codificam proteínas com proteínas semelhantes, mas não idênticas. funções:

Genes ortólogos e paralelos

Considere a palavra paradigma

Homólogo: descreve uma relação evolutiva divergente entre genes e proteínas com base em sua similaridade / identidade de sequência.

Ortólogos e paralogos são subcategorias de homólogos; eles são tipos de homólogos.

Ortólogos: mesmo gene / proteína em diferentes espécies. Estes são derivados de um gene ancestral comum por descendência vertical (ou seja, transmitidos a novos organismos durante eventos de especiação).

Exemplo: a endonuclease Cas9 do CRISPR é encontrada na maioria das espécies bacterianas e nas mesmas arquéias. Essas proteínas Cas9 vêm de eventos de especiação que começaram com uma endonuclease ancestral comum.

Paralogos: mesmos genes / proteínas dentro do genoma de uma espécie. Estes são derivados de um gene ancestral comum através de eventos de duplicação (ou seja, uma cópia do gene é feita no genoma e evoluída para ter outra função).

Exemplo: Bacteroides thetaiotaomicron é uma bactéria intestinal comensal humana que possui muitos operons dedicados ao metabolismo de carboidratos. Esses operons são semelhantes entre si, e a maioria deles contém uma proteína transportadora transmembranar de carboidratos. Esses transportadores são todos codificados por genes dentro do mesmo genoma de B.thetaiotaomicron e passaram a existir a partir de eventos de duplicação de genes. Esses transportadores podem mover todos os tipos de carboidratos através da membrana.

É importante conhecer as diferenças entre ortólogos e paralogs porque eles descrevem distintas relações evolutivas. Aqui estão alguns recursos visuais para ajudá-lo, se você quiser.

A imagem é fornecida por este documento. (b) é importante. A e B são o mesmo gene que duplicou do gene ancestral na Espécie 0. Um evento de especiação ocorre e agora você obtém as Espécies 1 e 2, cada uma com seu próprio par de genes A e B.

A1 e A2 são ortólogos; B1 e B2 são ortólogos. A1 e B1 são paralogs; A2 e B2 são paralogs.

* Quando digo "mesmo" gene / proteína, não quero dizer literalmente exatamente o mesmo. Os pares de bases sofrerão mutações ao longo do tempo, levando a alterações de aminoácidos. Eles são aproximadamente os mesmos com base em algum valor de corte para a semelhança de sequência que eu não sei exatamente. Se eles são semelhantes, na maioria das vezes é óbvio com base em regiões e motivos conservados.

Espero que isto ajude. Felicidades.

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