Qu'est-ce que l'orthologie?
Une orthologie est un trait de deux ou plusieurs espèces héritées d'un ancêtre commun. Cela peut être comparé à une analogie évolutive, qui est un trait similaire qui a évolué indépendamment. Les gènes transmis des parents aux enfants peuvent rester intacts, ce qui entraîne souvent la manifestation de traits physiques similaires. Cependant, si les gènes subissent plusieurs mutations, ils peuvent produire des traits extérieurs similaires par le biais d'une sélection naturelle. Orthologie chez différentes espèces fait référence à des traits similaires dont les gènes ont une origine héritée plutôt que mutée.
Différentes espèces présentent des caractéristiques différentes, mais certains de ces traits peuvent être très similaires. Par exemple, de nombreux animaux ont la main à cinq doigts, bien que leur taille et leur forme puissent varier considérablement. L'orthologie concerne l'origine des gènes responsables de traits physiques tels que les doigts. Ces gènes peuvent évoluer de deux manières différentes: indépendamment par mutation ou héréditairement par orthologie.
La nature regorge d'exemples de traits qui ont évolué indépendamment. Par exemple, les requins et les dauphins ont un corps profilé avec une aileron vertical sur le dos. L'anatomie interne des requins et des dauphins est cependant très différente. en fait, ils sont assez éloignés de l'évolution. Leur plus proche ancêtre commun a vécu longtemps dans le passé. Plutôt que d'être hérités, les gènes responsables d'un grand nombre de leurs traits similaires ont évolué indépendamment en raison de leur environnement similaire.
En revanche, les espèces étroitement apparentées héritent de plusieurs des mêmes traits d'un ancêtre commun. Lorsque cela se produit, les structures d'une molécule d'acide désoxyribonucléique (ADN) sont transmises intactes à la progéniture de nombreuses générations. Sans aucune mutation pour modifier les gènes, ils seront hérités de la progéniture et auront souvent les mêmes traits extérieurs que chez les organismes ancêtres. Si l'hérédité est la cause d'un gène particulier, on dit qu'il est orthologue.
Lorsqu’une orthologie apparaît, le gène en question peut avoir ou non la même fonction dans la vie et la reproduction de son hôte. Dans de nombreux cas, le gène remplira le même rôle. Les doigts chez les primates, par exemple, ont généralement des fonctions similaires: collecter de la nourriture, se déplacer à travers les arbres et combattre leurs ennemis. Les gènes orthologues joueront parfois des rôles différents. Les humains ont cinq orteils, mais ils ne peuvent pas saisir les branches comme les orteils d'un gorille.
Identifier l'orthologie est essentiel pour comparer la fonction des gènes entre les organismes. Il est également utile dans la classification de la vie sur Terre, appelée taxonomie. Connaître l'origine de gènes particuliers peut aider les scientifiques à comprendre pourquoi certains animaux, comme les requins et les dauphins, se ressemblent mais se comportent très différemment.