ההבדל העיקרי בין משפחות רב-גנים למשפחות-על הוא שמשפחות רב-גנים הן קבוצות של גנים עם הומולוגיה של רצף, בעוד שמשפחות-על הן קבוצות של חלבונים או גנים ממקור משותף.
משפחות מולטיגניות ומשפחות-על הן קבוצות של גנים וחלבונים משפחות שיש להם גנים וחלבונים דומים מבחינה מבנית. משפחת גנים היא קבוצה של גנים דומים שנוצרו על ידי שכפול של גן מקורי יחיד. בדרך כלל, יש להם גם פונקציה ביוכימית דומה. משפחת חלבונים היא קבוצה של חלבונים הקשורים מבחינה אבולוציונית. בדרך כלל, חלבונים במשפחה הם צאצאים מאב קדמון משותף.שני משפחות הגנים והחלבונים יוצרות היררכיה של אחסון מידע על גנומים וממלאות תפקיד עצום באבולוציה ובמגוון של אורגניזמים.
מהן משפחות מולטיגנים?
משפחות מולטיגניות הן קבוצות של גנים עם הומולוגיה של רצף ותפקודים חופפים קשורים. משפחות רב-גנים מורכבות בדרך כלל מחברים בעלי רצפים ותפקודים דומים. שכפול גנים והתבדלות הם התופעות העיקריות מאחורי מקורן של משפחות רב-גנים כאלה.
איור 01: משפחות רב-גנים
גנים בודדים במשפחות מרובות גנים יכולים להיות מסודרים קרוב זה לזה על אותו כרומוזום, או שניתן לפזר גנים בודדים אלה ברחבי הגנום על כרומוזומים שונים.גנים אלה במשפחות הרב-גנים חולקים לעתים קרובות אלמנטים בקרה רגולטוריים. זאת בשל דמיון הרצף שלהם ופונקציות חופפות. במקרים מסוימים, למשפחות רב-גנים יש חברים שחולקים רצפים כמעט זהים. לכן, משפחות רב-גנים כאלה מאפשרות לכמויות אדירות של תוצרי גנים לבוא לידי ביטוי בפרק זמן קצר כאשר יש צורך בכך. עם זאת, משפחות מולטיגנים אחרות מאפשרות למוצרי גנים דומים אך ספציפיים להתבטא בסוגי תאים שונים או בשלבים שונים של התפתחות אורגניזם. חלק ממשפחות הרב-גנים הידועות הן אלו המקודדות לאקטינים, אימונוגלובולינים, טובולינים, המוגלובינים, אינטרפרונים, היסטונים וכו'.
מהן משפחות על?
משפחות-על הן קבוצות של חלבונים או גנים ממקור משותף עם פונקציות שאינן חופפות. משפחות-על של חלבונים הן קבוצת החלבונים הגדולה ביותר המבוססת על אבותיהם המשותפים. המוצא המשותף נגזר ממערך מבנה ודמיון מכניסטי.משפחות-על של חלבונים מכילות בדרך כלל מספר משפחות חלבונים, המראות דמיון ברצף בתוך כל משפחה. כמה מהדוגמאות הידועות למשפחות-על של חלבונים הן פרוטאז, גליקוזיל הידרולאזות, פוספטאז אלקליין, גלובין, שבט PA, ראס, סרפין, חבית TIM וכו'. משפחות-על של חלבונים הן משמעותיות מאוד מבחינה אבולוציונית. הסיבה לכך היא שהם מייצגים את הגבולות הנוכחיים של יכולתם של מדענים לזהות מוצא משותף.
איור 02: משפחות על
משפחות העל של גנים גדולות בהרבה ממשפחות מרובות גנים. משפחות-על של גנים מכילות בדרך כלל עד מאות גנים, כולל משפחות רב-גנים מרובות. הגנים במשפחות העל מגוונים ברצף ובתפקוד ומציגים רמות שונות של ביטוי. לגנים אלה יש גם בקרות ויסות נפרדות.משפחת העל של גנים גלובין היא הדוגמה הנפוצה ביותר למשפחות-על של גנים.
מהם הדמיון בין משפחות רב-גנים ומשפחות-על?
- משפחות מולטיגניות ומשפחות-על הן קבוצות של גנים וחלבונים משפחות שיש להן גנים וחלבונים דומים מבחינה מבנית.
- אימונוגלובולינים וגלובינים כלולים בשתי המשפחות.
- לשתי המשפחות יש חשיבות אבולוציונית.
- ניתן להשתמש ביישורי רצף כדי ליצור את שתי המשפחות.
מה ההבדל בין משפחות רב-גנים למשפחות-על?
משפחות מולטיגניות הן קבוצות של גנים עם הומולוגיה של רצף, בעוד שמשפחות-על הן קבוצות של חלבונים או גנים ממקור משותף. אז זה ההבדל העיקרי בין משפחות רב-גנים למשפחות-על. יתר על כן, משפחות רב-גנים הן קבוצות של גנים עם פונקציות חופפות קשורות, בעוד שמשפחות-על הן קבוצות של חלבונים או גנים עם פונקציות לא חופפות.
האינפוגרפיקה שלהלן מפרטת את ההבדלים בין משפחות רב-גנים ומשפחות-על בצורה טבלה להשוואה זו לצד זו.
סיכום – Multigene Families לעומת Superfams
משפחות מולטיגניות ומשפחות-על הן קבוצות של גנים וחלבונים משפחות שיש להם גנים וחלבונים דומים מבחינה מבנית. הם חשובים מאוד מבחינה אבולוציונית. משפחות רב-גנים הן קבוצות של גנים עם הומולוגיה של רצף, בעוד שמשפחות-על הן קבוצות של חלבונים או גנים ממקור משותף. לפיכך, זהו ההבדל העיקרי בין משפחות רב-גנים למשפחות-על.
