同源序列(homologous sequences)
同源序列指两个序列具有共同的祖先。同源性(homology)是一个定性的概念,我们说两条序列是或不是同源基因。但是同源序列可以用相似性(similarity)来度量。注意,同一性(identity)指两条序列完全相同。
同源序列又可分为直系同源(ortholog)和旁系同源(paralog)。直系同源指来自不同物种的同一基因,基因序列相似,被认为源自一个共同祖先物种的单一基因。它们的形成是由于物种形成(speiciation event),往往具有相似的功能。旁系同源则是在基因复制过程中(gene duplication event)产生的,往往不具有相似的功能。
基因复制(gene duplication)
由上图我们可以看出,基因复制可以产生直系同源基因和旁系同源基因。直系同源,指两条序列来自复制序列的相同拷贝;而旁系同源,则指两条序列来自复制基因的不同拷贝。但所有这些由同一个基因复制产生的子基因,即使具有不同功能,也都属于同一个基因家族(gene family)。
要点归纳
1. 注意同源性和相似性的区别。相似性是一种度量属性,而同源性是基因背景的属性。同源基因在序列上是相似的,但相似的序列不一定是同源的。
2. 基因家族包括直系同源基因和旁系同源基因。
思考
相似度多少可以被认作是同源基因?(用核苷酸和氨基酸的度量标准一样吗?)