1.9 : عائلات الجينات

تتكون عائلات الجينات من مجموعات الجينات التي يُقترح أنها نشأت من سلف مشترك. تنشأ هذه عادةً من خلال الأحداث التي يتم فيها تكرار جين أو جينات عن طريق الخطأ أثناء انقسام الخلية. على عكس الجينات الأصلية (التي تخضع لضغط الاختيار من أجل الحفاظ على الوظيفة)، فإن هذه النسخ الجينية لا تحتاج إلى الحفاظ على تسلسلها وقد تتطور بمعدل أسرع نسبياً.

من حين لآخر، يمكن تكييف هذه المناطق لتقوم بأدوار جديدة داخل الكائن الحي، لتصبح جينات جديدة في حد ذاتها. عندما يحدث هذا، نشير إلى هذه الجينات على أنها بارالوجز- وهما جينان من نفس النوع نشأوا من جين سلف مشترك.

مصطلح آخر شائع عند الإشارة إلى أفراد عائلة جينية هو أورثولوج. جينات الأورثولوج هي تلك التي نشأت من جين سلف مشترك ولكنها استمرت في التطور بعد حدث أو أكثر من أحداث الانتواع. على سبيل المثال، سيكون للجين الخاص بإنزيم تريهالاز عند الفأر نظير أورثولوج عند البشر يصنع أيضًا إنزيم تريهالاز. ومع ذلك، فإن هذه الجينات ومنتجاتها ستكون مختلفة جزئياً على الأقل في التسلسل بسبب سنوات التغيير التطوري منذ الفأر الأخير والسلف المشترك للإنسان. لذلك، فإنهم جينات أورثولوج في نفس عائلة الجينات.

المصطلح الثالث الشائع المستخدم داخل العائلات الجينية هو الجينات المتجانسة. هذا المصطلح أوسع وينطبق على جميع الجينات ذات الصلة داخل عائلة الجينات.

بالإضافة إلى ذلك، يُستخدم مصطلح العائلة الفائقة أحياناً للإشارة إلى مجموعات كبيرة جداً من الجينات والبروتينات التي تعرض ما يكفي من التماثل لتقاسم النسب المشتركة. بالنسبة لهذه العائلات الكبيرة، قد يعتمد التجميع على أوجه التشابه الآلي لتحديد نطاق المجموعة. كنتيجة لبداية الجينات المشتركة، تؤدي الجينات داخل عائلة الجينات عادةً وظائف ذات صلة. تشتمل عائلة الغلوبولين المناعي، على سبيل المثال، على عدد كبير من الجينات التي ترمز لكل من البروتينات القابلة للذوبان وسطح الخلية المشاركة في الاستجابات المناعية مثل ارتباط الخلية أو الالتصاق. السمة الرئيسية لهذه العائلة هي أن الأعضاء يشتركون في مجال مشترك يسمى طية الغلوبولين المناعي - وهو أمر بالغ الأهمية لوظائفهم.