Het belangrijkste verschil tussen multigene families en superfamilies is dat multigene families groepen genen zijn met sequentiehomologie, terwijl superfamilies groepen eiwitten of genen van gemeenschappelijke oorsprong zijn.
Multigene families en superfamilies zijn groepen genen en eiwitfamilies die structureel vergelijkbare genen en eiwitten hebben. Een genfamilie is een set van vergelijkbare genen gevormd door de duplicatie van een enkel origineel gen. Over het algemeen hebben ze ook een vergelijkbare biochemische functie. Een eiwitfamilie is een groep van evolutionair verwante eiwitten. Gewoonlijk stammen eiwitten in een familie af van een gemeenschappelijke voorouder. Zowel gen- als eiwitfamilies vormen een hiërarchie van informatieopslag over genomen en spelen een grote rol in de evolutie en diversiteit van organismen.
Wat zijn multigene families?
Multigene families zijn groepen genen met sequentiehomologie en gerelateerde overlappende functies. Multigenfamilies bestaan normaal gesproken uit leden met vergelijkbare sequenties en functies. Genduplicatie en divergentie zijn de belangrijkste fenomenen achter de oorsprong van dergelijke multigene families.
Figuur 01: Multigene Families
Individuele genen in families met meerdere genen kunnen dicht bij elkaar op hetzelfde chromosoom worden gerangschikt, of deze individuele genen kunnen door het hele genoom op verschillende chromosomen worden verspreid. Deze genen in de multigenfamilies delen vaak regulerende controle-elementen. Dit komt door hun sequentieovereenkomst en overlappende functies. In sommige gevallen hebben multigene families leden die bijna identieke sequenties delen. Daarom maken dergelijke multigenfamilies het mogelijk om enorme hoeveelheden genproducten tot expressie te brengen in een korte tijdsperiode wanneer dat nodig is. Andere multigenfamilies maken het echter mogelijk om vergelijkbare maar specifieke genproducten tot expressie te brengen in verschillende celtypen of verschillende stadia van de ontwikkeling van een organisme. Enkele van de bekende multigene families zijn die welke coderen voor actinen, immunoglobulinen, tubulines, hemoglobinen, interferonen, histonen, enz.
Wat zijn Superfamilies?
Superfamilies zijn groepen eiwitten of genen van gemeenschappelijke oorsprong met niet-overlappende functies. Eiwitsuperfamilies zijn de grootste groep eiwitten op basis van hun gemeenschappelijke voorouders. De gemeenschappelijke afstamming wordt afgeleid uit structurele uitlijningen en mechanistische overeenkomsten. Eiwitsuperfamilies bevatten normaal gesproken verschillende eiwitfamilies, die binnen elke familie sequentieovereenkomst vertonen. Enkele van de bekende voorbeelden voor eiwitsuperfamilies zijn protease, glycosylhydrolasen, alkalische fosfatase, globine, PA-clan, Ras, serpin, TIM-vat, enz. Eiwitsuperfamilies zijn evolutionair zeer belangrijk. Dit komt omdat ze de huidige grenzen vertegenwoordigen van het vermogen van wetenschappers om gemeenschappelijke voorouders te identificeren.
Figuur 02: Superfamilies
Gene superfamilies zijn veel groter dan multigene families. Gensuperfamilies bevatten gewoonlijk tot honderden genen, waaronder meerdere multigenfamilies. De genen in superfamilies zijn divers in volgorde en functie en vertonen verschillende niveaus van expressie. Deze genen hebben ook afzonderlijke regulatiecontroles. De globine-superfamilie van genen is het meest voorkomende voorbeeld van superfamilies van genen.
Wat zijn de overeenkomsten tussen multigene families en superfamilies?
- Multigene families en superfamilies zijn groepen genen en eiwitfamilies die structureel vergelijkbare genen en eiwitten hebben.
- Immunoglobulinen en globines zijn opgenomen in beide families.
- Beide families zijn evolutionair belangrijk.
- Rangschikkingen kunnen worden gebruikt om beide families te vormen.
Wat is het verschil tussen multigene families en superfamilies?
Multigene families zijn groepen genen met sequentiehomologie, terwijl superfamilies groepen eiwitten of genen van gemeenschappelijke oorsprong zijn. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen multigene families en superfamilies. Bovendien zijn multigenfamilies groepen genen met gerelateerde overlappende functies, terwijl superfamilies groepen eiwitten of genen zijn met niet-overlappende functies.
De onderstaande infographic geeft een overzicht van de verschillen tussen multigene families en superfamilies in tabelvorm voor zij aan zij vergelijking.
Samenvatting – Multigene Families vs Superfamilies
Multigene families en superfamilies zijn groepen genen en eiwitfamilies die structureel vergelijkbare genen en eiwitten hebben. Ze zijn evolutionair erg belangrijk. Multigenfamilies zijn groepen genen met sequentiehomologie, terwijl superfamilies groepen eiwitten of genen van gemeenschappelijke oorsprong zijn. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen multigene families en superfamilies.
