直系同源基因（orthologous gene）和旁系同源基因（paralogous gene）

Posted 2022-03-15 bingoup

　　在进化过程中，新基因通常来自事先存在的基因，新基因的功能从先前基因的功能进化而来。新基因的原材料

来自基因组区域的重复，这种重复可包括一个或多个基因。

　　作为物种形成的伴随事件而被重复，并继续保持相同功能的基因，称为直系同源基因（orthologous gene）。

新的基因功能可由在单个物种的基因组中发生的重复引起的。在一个基因组内部的重复导致旁系同源基因（paralogous

gene）。　　旁系同源基因的一个例子是β珠蛋白基因和α珠蛋白基因。虽然现在这两种基因差别明显，但它们在

序列上的相似性足以清晰地表明，它们起源于一个遥远的共同祖先中的单个基因。因此，β珠蛋白基因和α珠蛋白

基因是旁系同源基因。（让这个讨论更进一步：在任意两个哺乳类物种中，β珠蛋白基因是直系同源基因，α珠蛋白

基因也一样。但是，一个物种中的β珠蛋白基因和另一个物种中的α珠蛋白基因是旁系同源基因。）

　　

 

　　补充：伴随着功能丢失的旁系同源基因的特化，称为亚功能化（subfunctionalization）。它一般是有优势的，

因为每个特化的基因可不受限制地向其表达范围内的最佳功能化。如下图：

　　

　　下面是具体举例及更详细的区分（同源和同功序列，直系同源和旁系同源序列）：

Homology vs. Analogy

 

 

 

orthology vs. paralogy

 

 

补充：异同源序列

 

 

 

 

 

 

参考资料：

　　【1】遗传学：基因和基因组分析（第八版）.[美D.L.哈特尔  M.鲁沃洛 著][杨明 译]

　　【2】西北农林科技大学庞红侠老师生信课堂PPT