分子演化與系統發生學
序列同源性(sequence homology)
/ ho-MOL-o-jee /
兩個堂表兄弟同姓,不是因為他們碰巧長得像,而是因為他們出自同一位祖父。在生物學裡,當兩條序列共有這種共同祖先時,就稱為同源——它們不是巧合地相似,而是同一條祖先序列遺留下來的兩個版本。同源性講的是歷史,而不只是長得像。
下面這點很微妙,常把人絆倒。相似度是你測量出來的——你把兩條序列比對,數有多少個位點相同。同源性是你由相似度推斷出來的——是「兩者共有一個共同祖先」這個結論。兩條序列要麼同源、要麼不同源;並不存在「65%同源」這種說法(那個數字是相同度,是相似度的一種量度)。當兩個基因有一長段匹配的程度遠超隨機巧合所能解釋時,最簡單的解釋就是共同起源,所以我們稱它們同源。同源也可以是局部的:兩個蛋白質可能共享一個同源的結構域,像借來的一個模組,而其餘部分各有各的來源。
為何重要:同源性是讓發現在物種間傳遞的橋樑。如果一個研究透徹的人類基因與某個酵母基因同源,那麼酵母裡的版本往往做著相關的工作,於是在酵母裡做的實驗能照亮人類生物學。拿到一條新序列時,生物學家做的第一件事就是用序列搜尋(用為比對打分的工具)來識別同源性。要避免的常見錯誤是:僅因功能上相像就把兩樣東西稱為同源——類似性(analogy),如鳥翼與昆蟲翅,是趨同而來的,並不同源。
人類的HBB基因(β-珠蛋白)與HBA基因(α-珠蛋白)是同源的——兩者都源自一個遠古的珠蛋白基因,那個基因發生了複製——儘管如今它們造的是血紅蛋白的不同部件。
同源意味著共有一個祖先,哪怕如今的工作並不相同。
要說兩條序列同源或不同源——絕不要說「百分之多少同源」。相同度量的是相似性;同源性是你由相似性得出的歷史結論。功能相似但並非同一來源的序列是類似的,而非同源的。
又稱
另見