În biologia moleculară , secvențele omoloage sunt două sau mai multe secvențe de nucleotide care au o origine evolutivă comună, adică având omologie în sensul evoluției moleculare . Două segmente de ADN distincte ar putea avea o origine comună ca rezultat al speciației ( ortologie ), al duplicării ( paralogiei ) sau al transferului de gene orizontal . Omologia ADN, ARN și proteine este , în general dedusă din similitudini în secvența de acizi nucleici sau traduse peptide : similitudini puternice între secvențe sunt indicarea unei origini comune. Tehnicile de aliniere a secvențelor multiple fac posibilă specificarea regiunilor din fiecare secvență omoloage.
Omologia secvenței este o noțiune distinctă a gradului lor de identitate sau similitudine. Astfel, uneori vorbim de „procent omologie“ semnifică „similaritate de secvență“, folosind procentul identice resturilor ( a spus identitate procentuală ) sau procentul de conservare a fizicochimice proprietățile ale reziduurilor ( leucină și izoleucină , de exemplu., A declarat procentul de asemănare ) pentru a cuantifica un „grad de omologie între secvențe ”, care este o terminologie incorectă: dacă secvențele pot fi mai mult sau mai puțin similare, ele sunt pe de altă parte fie omoloage, fie neomologe, dar nu pot fi parțial omoloage - ele pot fi totuși parțial similare. Mai exact, vom vorbi de omologie parțială atunci când o secvență are segmente omoloage care nu se extind pe întreaga lungime a secvenței, ceea ce poate rezulta dintr-o fuziune a genelor (în) .
Omologia secvenței este, de asemenea, distinctă de reținerea anumitor resturi de aminoacizi care joacă un rol specific într-o proteină , care rămân aceleași sau sunt înlocuite cu reziduuri cu proprietăți fizico-chimice similare în toate proteinele cu aceeași funcție. La fel ca trăsăturile morfologice și anatomice , secvențele pot prezenta într-adevăr similitudini sub efectul unei convergențe evolutive , sau chiar pur și simplu întâmplător, în special pentru segmentele scurte, ceea ce înseamnă că nu sunt omoloage, deși sunt similare.
Secvențele omoloage sunt ortologi dacă se crede că au divergat de la o secvență ancestrală comună ca urmare a speciației : atunci când o specie se împarte în două specii, copii ale genei originale din fiecare dintre cele două noi specii sunt numite ortologi. Acest termen a fost introdus în 1970 de către specialistul în evoluție moleculară Walter M. Fitch (în) .
Ortologia este strict definită de existența unui strămoș comun. Deoarece este dificil să se stabilească ascendența exactă a genelor datorită duplicărilor și rearanjărilor genomice care apar de-a lungul generațiilor, dovezile că două gene sunt ortologi provin în general din studii filogenetice folosind liniile genetice. De proteine ortologi împărtășesc cel mai adesea - dar nu întotdeauna - aceeași funcție fiziologic în celule .
Secvențele omoloage sunt paralogice dacă se crede că au divergat ca urmare a duplicării genelor . Două gene paraloge pot fi prezente în mai multe locuri ale genomului aceleiași specii sau între mai multe specii. Astfel, hemoglobina umană și mioglobina cimpanzeu sunt paralogi.
Genele paralogice pot structura genomi întregi și astfel explică în mare măsură evoluția genomelor. Acesta este, de exemplu, cazul cutiilor homeotice, cum ar fi genele Hox la animale . Aceste gene au cunoscut nu numai duplicări pe cromozomul lor, ci și pe întregul genom, motiv pentru care se găsesc pe mulți cromozomi la vertebrate , grupurile Hox A-D fiind cele mai studiate.
Se spune adesea că ortologii au mai multe asemănări funcționale decât paralogii cu similaritate secvențială comparabilă, dar mai multe publicații pun sub semnul întrebării această concepție.