Der Hauptunterschied zwischen Multigenfamilien und Superfamilien besteht darin, dass Multigenfamilien Gruppen von Genen mit Sequenzhomologie sind, während Superfamilien Gruppen von Proteinen oder Genen gemeinsamen Ursprungs sind.
Multigenfamilien und Superfamilien sind Gruppen von Genen und Proteinfamilien, die strukturell ähnliche Gene und Proteine haben. Eine Genfamilie ist ein Satz ähnlicher Gene, die durch die Vervielfältigung eines einzelnen ursprünglichen Gens gebildet werden. Im Allgemeinen haben sie auch eine ähnliche biochemische Funktion. Eine Proteinfamilie ist eine Gruppe von evolutionär verwandten Proteinen. Typischerweise stammen Proteine in einer Familie von einem gemeinsamen Vorfahren ab. Sowohl Gen- als auch Proteinfamilien bilden eine Hierarchie der Informationsspeicherung über Genome und spielen eine große Rolle in der Evolution und Diversität von Organismen.
Was sind Multigenfamilien?
Multigenfamilien sind Gruppen von Genen mit Sequenzhomologie und verwandten überlappenden Funktionen. Multigenfamilien bestehen normalerweise aus Mitgliedern mit ähnlichen Sequenzen und Funktionen. Genverdopplung und -divergenz sind die Hauptphänomene hinter der Entstehung solcher Familien mit mehreren Genen.
Abbildung 01: Familien mit mehreren Genen
Individuelle Gene in Multigen-Familien können dicht beieinander auf demselben Chromosom angeordnet sein, oder diese einzelnen Gene können über das gesamte Genom auf verschiedenen Chromosomen verteilt sein. Diese Gene in den Multigenfamilien teilen oft regulatorische Kontrollelemente. Dies liegt an ihrer Sequenzähnlichkeit und überlappenden Funktionen. In einigen Fällen haben Familien mit mehreren Genen Mitglieder, die nahezu identische Sequenzen teilen. Daher ermöglichen solche Multigenfamilien die Expression großer Mengen von Genprodukten in kurzer Zeit, wenn dies erforderlich ist. Andere Multigenfamilien ermöglichen jedoch, dass ähnliche, aber spezifische Genprodukte in unterschiedlichen Zelltypen oder unterschiedlichen Stadien der Entwicklung eines Organismus exprimiert werden. Einige der bekannten Multigenfamilien sind diejenigen, die Aktine, Immunglobuline, Tubuline, Hämoglobine, Interferone, Histone usw. codieren.
Was sind Superfamilien?
Superfamilien sind Gruppen von Proteinen oder Genen gemeinsamen Ursprungs mit nicht überlappenden Funktionen. Protein-Superfamilien sind die größte Gruppierung von Proteinen, basierend auf ihren gemeinsamen Vorfahren. Die gemeinsame Abstammung wird aus strukturellen Ausrichtungen und mechanistischen Ähnlichkeiten abgeleitet. Protein-Superfamilien enth alten normalerweise mehrere Proteinfamilien, die innerhalb jeder Familie eine Sequenzähnlichkeit aufweisen. Einige der wohlbekannten Beispiele für Protein-Superfamilien sind Protease, Glykosylhydrolasen, alkalische Phosphatase, Globin, PA-Clan, Ras, Serpin, TIM-Fass usw. Protein-Superfamilien sind evolutionär sehr bedeutsam. Dies liegt daran, dass sie die derzeitigen Grenzen der Fähigkeit von Wissenschaftlern darstellen, gemeinsame Vorfahren zu identifizieren.
Abbildung 02: Überfamilien
Gen-Superfamilien sind viel größer als Multigen-Familien. Gen-Superfamilien enth alten normalerweise bis zu Hunderte von Genen, einschließlich mehrerer Multigenfamilien. Die Gene in Superfamilien sind vielfältig in Sequenz und Funktion und weisen verschiedene Expressionsniveaus auf. Diese Gene haben auch separate Regulationskontrollen. Die Globin-Superfamilie der Gene ist das häufigste Beispiel für Gen-Superfamilien.
Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Multigenfamilien und Superfamilien?
- Multigenfamilien und Superfamilien sind Gruppen von Genen und Proteinfamilien, die strukturell ähnliche Gene und Proteine aufweisen.
- Immunglobuline und Globine sind in beiden Familien enth alten.
- Beide Familien sind evolutionär wichtig.
- Sequenzalignments können verwendet werden, um beide Familien zu bilden.
Was ist der Unterschied zwischen Multigenfamilien und Superfamilien?
Multigenfamilien sind Gruppen von Genen mit Sequenzhomologie, während Superfamilien Gruppen von Proteinen oder Genen gemeinsamen Ursprungs sind. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen Multigenfamilien und Superfamilien. Darüber hinaus sind Multigenfamilien Gruppen von Genen mit verwandten überlappenden Funktionen, während Superfamilien Gruppen von Proteinen oder Genen mit nicht überlappenden Funktionen sind.
Die folgende Infografik listet die Unterschiede zwischen Multigenfamilien und Superfamilien in tabellarischer Form zum direkten Vergleich auf.
Zusammenfassung – Multigen-Familien vs. Superfamilien
Multigenfamilien und Superfamilien sind Gruppen von Genen und Proteinfamilien, die strukturell ähnliche Gene und Proteine haben. Sie sind evolutionär sehr wichtig. Multigenfamilien sind Gruppen von Genen mit Sequenzhomologie, während Superfamilien Gruppen von Proteinen oder Genen gemeinsamen Ursprungs sind. Dies ist also der Hauptunterschied zwischen Multigenfamilien und Superfamilien.
