Ortologi to inaczej homologiczne geny, których rozdzielenie nastąpiło wskutek specjacji, czyli procesu rozdzielania gatunków. Takie geny wykazują identyczną lub bardzo zbliżoną funkcję. To podstawowy termin wykorzystywany w ortologii, czyli nauce zajmującej się badaniem pochodzenia człowieka i innych gatunków.
Ortologi – czym są?
Zgodnie z definicją, dwie homologiczne sekwencje genetyczne dwóch różnych gatunków są ortologami w sytuacji, gdy pochodzą od jednej sekwencji obecnej u ostatniego przodka wspólnego dla obu tych gatunków. Aby dwa geny można było uznać za ortologi, konieczne jest wcześniejsze ustalenie, czy obydwa mają charakter homologiczny. Następnie udowadnia się, że po specjacji nastąpiła oddzielna ewolucja obu genów.
Co istotne, geny ortologiczne nie zawsze lokalizują się w równoważnych miejscach w genomie. Podczas zjawiska specjacji może bowiem dojść do translokacji do innego chromosomu.
Ortologia – czym jest?
Ortologia to dziedzina nauki zajmująca się wnikliwym:
- badaniem pochodzenia poszczególnych gatunków zwierząt, w tym człowieka;
- ustalaniem pokrewieństwa między sekwencjami białkowymi oraz DNA i RNA dwóch różnych organizmów;
- prowadzeniem badań filogenetycznych.
Poza ortologami, w tej dziedzinie ważnym terminem jest słowo „paralogi”. Odnosi się ono do genów pochodzących od wspólnego przodka, jednak rozdzielone wskutek duplikacji genu. Mają często różne funkcje w organizmie. Przykładem jest choćby hemoglobina i mioglobina człowieka.
Zastosowanie ortologów w praktyce
Sekwencje ortologiczne dostarczają użytecznych informacji w przypadku badań filogenetycznych. Stopień podobieństwa sekwencji stanowi niezwykle pomocną informację w trakcie określania pokrewieństwa organizmów, z których dane ortologi pochodzą. Wysokie podobieństwo sekwencji aminokwasowej bądź nukleotydowej wskazuje na bliskie pokrewieństwo organizmów, z kolei organizmy, których specjacja nastąpiła wcześniej będą wykazywać większą rozbieżność w sekwencjach ortologicznych.
Bibliografia
- Koonin E., Orthologs, paralogs, and evolutionary genomics, Annual Review of Genetics, 39/2005.
- Bal J., Genetyka medyczna i molekularna, Wydawnictwo PWN, Warszawa 2017.
Zostaw komentarz