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基因家族
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基因家族(英語:Gene family),是來源於同一個祖先,由一個基因通過基因重複而產生兩個或更多的拷貝而構成的一組基因,它們在結構和功能上具有明顯的相似性,編碼相似的蛋白質產物。[1]一個這樣的家族是人類血紅蛋白亞基的基因,10個基因在不同染色體上的兩個簇中,稱為α-珠蛋白和β-珠蛋白基因座。這兩個基因簇被認為是由於前體基因在大約5億年前被複製而產生的[2]。
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基因根據共享的核苷酸或蛋白質序列被分為家族。 系統發生技術可以用作更嚴格的測試。外顯子在編碼序列中的位置可用於推斷共同的祖先。 了解基因編碼的蛋白質序列可以讓研究人員應用方法來發現蛋白質序列之間的相似性,這些相似性提供的信息比DNA序列之間的相似性或差異性更多。
如果一個基因家族的基因編碼蛋白質,那麼術語蛋白質家族通常以與基因家族類似的方式使用。
基因家族沿特定譜系的擴展或收縮可能是偶然的,也可能是自然選擇的結果[3]。區分這兩種情況在實踐中往往很困難。 最近的工作使用統計模型和算法技術的組合來檢測受自然選擇影響的基因家族[4]。
國際人類基因組組織(HUGO)的人類基因組組織基因命名委員會(英語:HUGO Gene Nomenclature Committee)(HGNC) 使用基因家族成員的「主幹」(或「根」)符號(通過同源性或功能)創建命名方案,並使用分層編號系統來區分各個成員[5][6]。 例如,對於過氧化物氧還酶(Peroxiredoxin)家族,PRDX 是根符號,家族成員為 PRDX1、PRDX2、PRDX3、PRDX4、PRDX5 和 PRDX6。
同一家族基因可以緊密排列在一起,形成一個基因簇,但多數時候,它們是分散在同一染色體的不同位置,或者存在於不同的染色體上的,各自具有不同的表達調控模式。