Que signifie orthologie ?

Définition orthologie:

L'orthologie, par opposition à la paralogie en homologie, est strictement définie en termes d'ascendance. Étant donné qu'il est difficile de déterminer l'origine exacte des gènes dans différents organismes en raison de la duplication de gènes et d'événements de réarrangement génomique, la preuve la plus forte que deux gènes similaires sont orthologues est généralement trouvée en effectuant une analyse phylogénétique de la lignée des gènes. Les orthologues ont souvent, mais pas toujours, la même fonction.

L'homologie en schéma avec l'orthologie:
L'orthologie (et paralogie et analogie) en homologie
Dans ce schéma d'homologie avec orthologie, paralogie et analogie, un gène ancestral se duplique pour produire deux paralogues (gènes A et B). Un événement de spéciation produit des orthologues chez les deux espèces filles. En bas: dans une espèce distincte, un gène non apparenté a une fonction similaire (gène C) mais a une origine évolutive distincte et constitue donc un analogue.


Les séquences homologues sont orthologues si on suppose qu'elles descendent de la même séquence ancestrale séparée par un événement de spéciation: lorsqu'une espèce diverge en deux espèces distinctes, les copies d'un seul gène dans les deux espèces résultantes sont dites orthologues. Les orthologues, ou gènes orthologues, sont des gènes appartenant à différentes espèces et qui sont issus de la descendance verticale d'un seul gène du dernier ancêtre commun. L'orthologie a été inventée en 1970 par l'évolutionniste moléculaire Walter Fitch.

Par exemple, la protéine régulatrice de la grippe des plantes est présente à la fois chez Arabidopsis (plante supérieure multicellulaire) et dans Chlamydomonas (algue verte unicellulaire). La version de Chlamydomonas est plus complexe: elle traverse la membrane deux fois plutôt qu'une fois, contient des domaines supplémentaires et subit un épissage alternatif. Cependant, elle peut parfaitement remplacer la protéine beaucoup plus simple d'Arabidopsis, si elle est transférée d'algue au génome de la plante par génie génétique. Une similarité de séquence significative et des domaines fonctionnels partagés indiquent que ces deux gènes sont des gènes orthologues, hérités de l'ancêtre partagé.

Les séquences orthologues fournissent des informations utiles pour la classification taxonomique et les études phylogénétiques des organismes. Le modèle de divergence génétique peut être utilisé pour tracer la parenté des organismes. Deux organismes très proches sont susceptibles de présenter des séquences d'ADN très similaires entre deux orthologues. Inversement, un organisme plus éloigné de l'évolution d'un autre organisme est susceptible de présenter une divergence plus grande dans la séquence des orthologues étudiés.

Compte tenu de leur importance considérable pour la biologie et la bioinformatique, les gènes orthologues ont été organisés dans plusieurs bases de données spécialisées fournissant des outils permettant d'identifier et d'analyser des séquences de gènes orthologues. Ces ressources utilisent des approches qui peuvent généralement être classées dans celles qui utilisent une analyse heuristique de toutes les comparaisons de séquences par paires et celles qui utilisent des méthodes phylogénétiques. Les méthodes de comparaison de séquence ont été introduites pour la première fois dans la base de données COG en 1997.

Les approches phylogénétiques basées sur les arbres visent à distinguer la spéciation des événements de duplication de gènes en comparant les arbres de gènes aux arbres d'espèces.

Une troisième catégorie d'approches hybrides utilise à la fois des méthodes heuristiques et phylogénétiques pour construire des grappes et déterminer les arbres.

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Revoir la définition orthologie ... La définition ORTHOLOGIE a été vue 158 fois. Publié le 11/12/2018. Modifié le .
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