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Tipos de Genes Homologos

Genes homólogos
Mira el ala de un murciélago. Todos sabemos que los murciélagos son mamíferos, y podemos ver que el ala tiene básicamente la misma forma que un brazo humano, sólo que con dedos muy, muy largos y piel estirada entre ellos. Todos los mamíferos, desde los humanos hasta los mapaches, tienen pelo, y puede que también hayas notado que compartimos ciertos rasgos con los peces, como el sistema nervioso central y los ojos. ¿Por qué tenemos tanto en común con criaturas con las que no estamos directamente relacionados? Bueno, la respuesta simple es que en algún lugar hace mucho, mucho, mucho tiempo, todos compartimos un antepasado. Es cierto que ese antepasado era probablemente un pequeño microorganismo nadando en un pantano paleozoico, pero aún así, todos evolucionamos a partir de ese bicho. Cuando una secuencia genética común aparece en dos criaturas porque se deriva de un antepasado evolucionario, llamamos homólogos a esos genes.

Rasgos homólogos vs. análogos
Por lo tanto, diferentes especies pueden compartir secuencias genéticas similares, lo que resulta en rasgos similares. En realidad hay dos maneras en que esto puede ocurrir. Como dije, si la secuencia genética compartida en dos especies diferentes es el resultado de un antepasado genético común, esos genes son homólogos. La otra posibilidad es que en realidad no estén relacionados en absoluto. Cuando un rasgo genético compartido en diferentes especies es el resultado de la función, no de la ascendencia genética, estos rasgos son análogos. Los humanos y los chimpancés tienen dedos similares porque compartimos una ascendencia común; esos rasgos son homólogos. Tanto los delfines como los tiburones tienen aletas dorsales puntiagudas en la espalda, pero esto no se debe a algún rasgo genético compartido transmitido por un antepasado común. Las aletas dorsales ayudan a los grandes depredadores marinos a nadar mejor, por lo que este rasgo sólo pasó a evolucionar de forma independiente en dos especies diferentes porque era funcional. Así que es una característica análoga, no homóloga.

Genes ortólogos
Ahora que entendemos exactamente lo que es, y lo que no es, un homólogo, veamos algunos tipos diferentes. Existen dos tipos de genes homólogos, cada uno definido por la forma en que fueron creados. Los primeros son los genes ortólogos, u ortólogos. Los ortólogos son verdaderos homólogos; son secuencias genéticas compartidas en diferentes especies con un ancestro genético compartido. Los genes ortólogos se crean por especiación, la evolución de una nueva especie a partir de una anterior. Por ejemplo, veamos las garras de los pájaros. Las aves evolucionaron de dinosaurios como velociraptores. Cuando los últimos dinosaurios evolucionaron hacia las primeras aves, la estructura básica de rasgos como las garras pasaron a través de la especiación, a través de la evolución de una nueva especie. Esta estructura genética básica se transmitió, pero se modificó ligeramente para satisfacer las necesidades de la nueva especie. Por lo tanto, las garras son un rasgo ortólogo compartido por muchas especies diferentes de aves. Esto significa que los rasgos ortólogos casi siempre comparten la misma función, incluso si se ven un poco diferentes. Las garras cumplen el mismo propósito en todas las aves que las tienen, al igual que el ala de un murciélago tiene esencialmente la misma función que las patas de un roedor: el transporte.

Genes Paralógicos
Hay otra forma en que los genes pueden estar relacionados, sin haber pasado a través de la especiación. Los genes paralógicos, o paralógicos, son genes creados no por especiación sino por duplicación de genes mutados dentro de una sola especie. El ejemplo más famoso de esto son los paralogs mioglobina y hemoglobina. La mioglobina es una proteína de unión que se encuentra en los tejidos musculares, y la hemoglobina es una proteína de unión que se encuentra en la sangre. La mioglobina se creó a partir de la hemoglobina, pero no por especiación, como se crearon las garras de un pájaro a partir de la evolución de las aves de los dinosaurios. La mioglobina se creó cuando el gen de la hemoglobina mutó durante la duplicación. No necesitas crear una nueva especie, de la misma manera que lo haces con los ortólogos, simplemente creas un nuevo gen dentro de la misma especie. Esto significa que los rasgos paralógicos tienen funciones diferentes, en lugar de funciones similares. La mutación significa que, aunque todavía están relacionados con el gen original, existen para un propósito específico y distinto.