Hva er ortologi?

En ortologi er en egenskap hos to eller flere arter som ble arvet fra en felles stamfar. Det kan kontrasteres med en evolusjonær analogi, som er en lignende egenskap som utviklet seg uavhengig. Gener som overføres fra foreldre til avkom kan forbli intakte, noe som ofte vil føre til manifestasjon av lignende fysiske egenskaper. Hvis gener muteres mange ganger, kan de imidlertid ende med å produsere lignende ytre egenskaper gjennom naturlig seleksjon. Ortologi i forskjellige arter refererer til lignende egenskaper hvis gener har en arvelig, snarere enn muteret, opprinnelse.

Ulike arter har forskjellige egenskaper, men noen av disse trekkene kan være veldig like. For eksempel har mange dyr hender med fem fingre, selv om disse fingrene kan variere betydelig i størrelse eller form. Ortologi angår opphavet til gener som er ansvarlige for fysiske egenskaper som fingre. Disse genene kan utvikle seg på to forskjellige måter - enten uavhengig gjennom mutasjon eller arvelig gjennom ortologi.

Naturen er fylt med eksempler på trekk som utviklet seg uavhengig. For eksempel har både haier og delfiner strømlinjeformede kropper med en vertikal finn på ryggen. Den indre anatomi hos haier og delfiner er imidlertid veldig forskjellig; faktisk er de ganske fjerne evolusjonært. Deres nærmeste felles stamfar levde lenge i fortiden. Snarere enn å bli arvet, utviklet genene som var ansvarlige for mange av de samme egenskapene deres uavhengig på grunn av deres lignende miljø.

Nært beslektede arter arver derimot mange av de samme trekkene fra en felles stamfar. Når dette skjer, blir mønstre i et deoksyribonukleinsyre (DNA) molekyl overført intakt til avkom i mange generasjoner. Uten mutasjoner for å endre gener, vil de bli arvet av avkom og vil ofte resultere i de samme ytre egenskapene som i stamfarorganismer. Hvis arvelighet er årsaken til et bestemt gen, sies det å være ortolog.

Når en ortologi forekommer, kan det aktuelle genet ha den samme funksjonen i vertslivets liv og reproduksjon. I mange tilfeller vil genet utføre samme rolle. Fingre i primater har for eksempel typisk lignende funksjoner - å samle mat, bevege seg gjennom trær og slåss mot fiender. Ortologe gener vil imidlertid innimellom utføre forskjellige roller. Mennesker har fem tær, men de kan ikke fatte grener som tærne på en gorilla.

Å identifisere ortologi er kritisk for å sammenligne genfunksjon mellom organismer. Det er også nyttig i klassifiseringen av livet på jorden, som kalles taksonomi. Å kjenne til opprinnelsen til bestemte gener kan hjelpe forskere til å forstå hvorfor noen dyr, som haier og delfiner, ser like ut, men oppfører seg veldig annerledes.