Ključna razlika med multigenskimi družinami in superdružinami je, da so multigenske družine skupine genov s homologijo zaporedja, medtem ko so superdružine skupine proteinov ali genov skupnega izvora.
Multigenske družine in superdružine so skupine družin genov in proteinov, ki imajo strukturno podobne gene in proteine. Družina genov je niz podobnih genov, ki nastanejo s podvajanjem enega samega izvirnega gena. Na splošno imajo podobno biokemično funkcijo. Družina beljakovin je skupina evolucijsko povezanih beljakovin. Značilno je, da beljakovine v družini izvirajo iz skupnega prednika. Družine genov in beljakovin tvorijo hierarhijo shranjevanja informacij o genomih in igrajo veliko vlogo pri evoluciji in raznolikosti organizmov.
Kaj so večgenske družine?
Multigenske družine so skupine genov s homologijo zaporedja in sorodnimi prekrivajočimi se funkcijami. Večgenske družine običajno sestavljajo člani s podobnimi zaporedji in funkcijami. Podvajanje in divergenca genov sta glavna pojava za nastanek takšnih večgenskih družin.
Slika 01: Večgenske družine
Posamezni geni v večgenskih družinah so lahko razporejeni tesno skupaj na istem kromosomu ali pa so ti posamezni geni lahko razpršeni po celotnem genomu na različnih kromosomih. Ti geni v večgenskih družinah si pogosto delijo regulatorne kontrolne elemente. To je posledica podobnosti njihovega zaporedja in prekrivajočih se funkcij. V nekaterih primerih imajo večgenske družine člane, ki si delijo skoraj identična zaporedja. Zato takšne multigenske družine omogočajo izražanje velikih količin genskih produktov v kratkem času, ko je to potrebno. Vendar pa druge multigenske družine omogočajo izražanje podobnih, vendar specifičnih genskih produktov v različnih vrstah celic ali različnih stopnjah razvoja organizma. Nekatere dobro znane večgenske družine so tiste, ki kodirajo aktine, imunoglobuline, tubuline, hemoglobine, interferone, histone itd.
Kaj so superdružine?
Superdružine so skupine proteinov ali genov skupnega izvora s funkcijami, ki se ne prekrivajo. Proteinske superdružine so največja skupina beljakovin, ki temelji na njihovih skupnih prednikih. O skupnem poreklu se sklepa iz strukturnih poravnav in mehaničnih podobnosti. Proteinske superdružine običajno vsebujejo več beljakovinskih družin, ki kažejo podobnost zaporedja znotraj vsake družine. Nekateri dobro znani primeri beljakovinskih superdružin so proteaze, glikozil hidrolaze, alkalna fosfataza, globin, PA klan, Ras, serpin, TIM sod itd. Proteinske superdružine so evolucijsko zelo pomembne. To je zato, ker predstavljajo trenutne meje sposobnosti znanstvenikov za identifikacijo skupnega porekla.
Slika 02: Superdružine
Genske superdružine so veliko večje od večgenskih družin. Genske superdružine običajno vsebujejo do stotine genov, vključno z več multigenskimi družinami. Geni v superdružinah se razlikujejo po zaporedju in delovanju ter kažejo različne stopnje izražanja. Ti geni imajo tudi ločen nadzor regulacije. Globinska superdružina genov je najpogostejši primer genskih superdružin.
Kakšne so podobnosti med večgenskimi družinami in superdružinami?
- Multigenske družine in superdružine so skupine družin genov in proteinov, ki imajo strukturno podobne gene in proteine.
- Imunoglobulini in globini so vključeni v obe družini.
- Obe družini sta evolucijsko pomembni.
- Poravnave zaporedja se lahko uporabijo za oblikovanje obeh družin.
Kakšna je razlika med večgenskimi družinami in superdružinami?
Multigenske družine so skupine genov s homologijo zaporedja, medtem ko so superdružine skupine proteinov ali genov skupnega izvora. Torej, to je ključna razlika med večgenskimi družinami in superdružinami. Poleg tega so multigenske družine skupine genov s sorodnimi prekrivajočimi se funkcijami, medtem ko so superdružine skupine proteinov ali genov s funkcijami, ki se ne prekrivajo.
Spodnja infografika navaja razlike med večgenskimi družinami in superdružinami v obliki tabele za vzporedno primerjavo.
Povzetek – večgenske družine proti superdružinam
Multigenske družine in superdružine so skupine družin genov in proteinov, ki imajo strukturno podobne gene in proteine. So evolucijsko zelo pomembni. Multigenske družine so skupine genov s homologijo zaporedja, medtem ko so superdružine skupine proteinov ali genov skupnega izvora. To je torej ključna razlika med večgenskimi družinami in superdružinami.
