首页 >
同源器官
✍ dations ◷ 2025-04-25 00:54:21 #同源器官
在生物学种系发生理论中,若两个或多个结构具有相同的祖先,则称它们同源(Homology)。这里相同的祖先既可以指演化意义上的祖先,即两个结构由一个共同的祖先演化而来(在这个意义上,蝙蝠的翅膀与人类的手臂是同源的),也可以指发育意义上的祖先,即两个结构由胚胎时期的同一组织发育而来(在这个意义上,人类女性的卵巢与男性的睾丸同源)。同源这一概念需与相似区分开来。比如说,昆虫的翅膀、蝙蝠的翅膀和鸟类的翅膀是相似的,但却不同源,这种现象被称为非同源相似(或同形质,英文:Homoplasy)。这些相似的结构由不同的渠道演化而来,这种演化过程叫做趋同演化(Convergency)。在遗传学中,同源这一概念主要是指序列同源,表明两个或多个蛋白质或DNA序列具有相同的祖先。同源的序列也很可能有相似的功能。两个序列或者同源,或者不同源,不存在“同源度”这样的概念。序列中同源的部分也被称为保守的(conserved)。蛋白质和DNA的同源性常常通过它们序列的相似性来判定,在生物信息学中尤其是如此。例如,如果两个基因有着几乎一样的DNA序列,那么它们很可能同源,但也有例外:它们可能没有共同的祖先,而为了适应绑定(bind to)某特殊的蛋白质的需要而演化成了一样的形式(如转录因子)。这样的序列是相似的,但却不同源。非专业人士偶尔会使用诸如“同源百分比”(percent homology)这样的术语,这是不对的。“相似百分比”(percent similarity)这样的术语的确存在,但只能用于衡量生物分子序列的相似性,而不能度量它们的同源性。不过,若有若干条序列只有一部分被认为同源(are presumed to share descent),我们可称它们部分同源。许多算法能够将蛋白质序列聚类为若干族,每族里的序列同源。同源序列可分为两种:直系同源(orthology)和旁系同源(paralogy)。直系同源的序列因物种形成(speciation)而被区分开(separated):若一个基因原先存在于某个物种,而该物种分化为了两个物种,那么新物种中的基因是直系同源的;旁系同源的序列因基因复制(gene duplication)而被区分开(separated):若生物体中的某个基因被复制了,那么两个副本序列就是旁系同源的。直系同源的一对序列称为直系同源体(orthologs),旁系同源的一对序列称为旁系同源体(paralogs)。若两个旁系同源基因(paralogs)的基因拷贝(gene duplication)是已发生在物种形成前,则这两个旁系同源(paralogs)可互称为“前重复同源基因”(outparalogs),可简称为“前重复”(outparalogs);若于物种形成后某个直系同源基因(an ortholog)才发生基因复制(gene duplication),则互称为“后重复”(inparalogs)。直系同源体通常有相同或相似的功能,但对旁系同源体则不一定:由于缺乏原始的自然选择的力量,繁殖出的基因副本可以自由的变异并获得新的功能。肌红蛋白(myoglobin)和血红蛋白(hemoglobin)被认为是古老的旁系同源体(ancient paralogs)。类似的,已知的四种血红蛋白(血红蛋白A,血红蛋白A2,血红蛋白S,和胎儿血红蛋白)均互为旁系同源体。它们均能够运输氧气,但在功能上又有细微的分化:胎儿血红蛋白(血红蛋白F)比成年血红蛋白对氧气有更高的亲和力。另一个例子是啮齿动物(如老鼠)体内的胰岛素基因。啮齿动物有一对旁系同源的胰岛素基因,尚不清楚它们的功能是否分化。旁系同源体常见于同一物种,但也不是绝对如此:人类的血红蛋白和非洲黑猩猩的肌红蛋白就是旁系同源体。这是使用生物信息学方法预测基因功能的一大困难:即使不同物种的基因同源,我们也不能立刻推断它们具有相同或相似的功能,因为它们可能为具有不同功能的旁系同源体。二倍体细胞中的同源染色体对是一对匹配的染色体。它们分别来源于生物体的双亲。除开性染色体,同源染色体对中的两条染色体有相当长的部分相似,通常也具有相同的基因序列。两条性染色体的相似部分较其他染色体少。我们推测染色体是旁系同源体。
相关
- 先天性障碍先天性障碍,又称先天性疾病、先天畸形、先天缺陷,是指发育中的胎儿因为遗传性疾病或发育环境等因素导致某个部位特征结构畸形,导致在婴儿出生时即有的病症,包括了身体(英语:Physic
- 非细胞生物非细胞生物(Non-cellular life)是没有细胞结构存在的生命。这个词的一般指的是系统进化中科学的分类的病毒这一类生命形式。那些假设的人工生命,自我复制机器,最简单的能够自我
- 蚜虫包括10个科:蚜虫(英语:aphid,又称腻虫或蜜虫)是一类植食性昆虫,种类包括蚜总科(又称蚜虫总科,学名:Aphidoidea)下的所有成员。目前已经发现的蚜虫总共有十个科约4,400种,其中多数属于蚜
- 吉特曼氏综合症吉特曼氏综合症(英语:Gitelman syndrome),又称吉特曼症候群 ,是一种常染色体隐性肾脏疾病,其特点是低钙(hypocalciuria)、及低镁(hypomagnesemia)之低钾代谢性碱中毒(Metabolic alkalos
- 周边血管疾病周边动脉疾病(Peripheral artery disease, PAD),可以称为周边血管疾病(Peripheral vascular disease, PVD)、周边动脉阻塞性疾病(Peripheral artery occlusive disease, PAOD),或是
- 呋喃糖呋喃糖(英文:Furanose)是一种糖,用于总称碳水化合物所具有的化学结构,其中包含一个由四个碳原子和1个氧原子所组成的五元环状结构。呋喃糖是呋喃的衍生物,但是呋喃糖环没有双键
- 格弥斯托士·卜列东格弥斯托士·卜列东(Γεώργιος Πλήθων Γεμιστός,Georgius Gemistos Plethon 或 Pletho,约1355年-1452年),14世纪后半叶、15世纪初知名的拜占廷著者,柏拉图主
- 美国短吻鳄美国短吻鳄(学名:Alligator mississippiensis),又称密西西比河鳄,是西半球大型的鳄鱼物种。雄性鳄长达4米以上,雌的不到3米。幼鳄为黑色,身上点缀著无规律的黄色横向带纹,到了成年时
- 齿间音清齿擦音全称是清齿无咝擦音(英语:voiceless dental non-sibilant fricative),是一种辅音,在某些语言的说话中出现。在国际音标中,这种音用⟨θ⟩表示,在X-SAMPA则用⟨T⟩表示。它
- 化学史化学史的范围从远古时代一直延伸到今日。到了公元前100000年,各个古文明的科技,像是从矿石提炼金属、制作陶器、酿酒、制作颜料、从植物中提取香料和药物、制备奶酪、染布、制