分子进化与系统发育学

序列同源性(sequence homology)

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两个堂表兄弟同姓,不是因为他们碰巧长得像,而是因为他们出自同一位祖父。在生物学里,当两条序列共有这种共同祖先时,就称为同源——它们不是巧合地相似,而是同一条祖先序列遗留下来的两个版本。同源性讲的是历史,而不只是长得像。

下面这点很微妙,常把人绊倒。相似度是你测量出来的——你把两条序列比对,数有多少个位点相同。同源性是你由相似度推断出来的——是“两者共有一个共同祖先”这个结论。两条序列要么同源、要么不同源;并不存在“65%同源”这种说法(那个数字是相同度,是相似度的一种量度)。当两个基因有一长段匹配的程度远超随机巧合所能解释时,最简单的解释就是共同起源,所以我们称它们同源。同源也可以是局部的:两个蛋白质可能共享一个同源的结构域,像借来的一个模块,而其余部分各有各的来源。

为何重要:同源性是让发现在物种间传递的桥梁。如果一个研究透彻的人类基因与某个酵母基因同源,那么酵母里的版本往往做着相关的工作,于是在酵母里做的实验能照亮人类生物学。拿到一条新序列时,生物学家做的第一件事就是用序列搜索(用为比对打分的工具)来识别同源性。要避免的常见错误是:仅因功能上相像就把两样东西称为同源——类似性(analogy),如鸟翼与昆虫翅,是趋同而来的,并不同源。

人类的HBB基因(β-珠蛋白)与HBA基因(α-珠蛋白)是同源的——两者都源自一个远古的珠蛋白基因,那个基因发生了复制——尽管如今它们造的是血红蛋白的不同部件。

同源意味着共有一个祖先,哪怕如今的工作并不相同。

要说两条序列同源或不同源——绝不要说“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历史结论。功能相似但并非同一来源的序列是类似的,而非同源的。

又称
homologous sequenceshomology同源同源性