2) разных белков
3) разных изоформ одного белка
4) разных изоформ разных белков
В классической медицинской генетике под гомологичными генами обычно понимают аллельные гены, расположенные в одном и том же локусе пары гомологичных хромосом. Они являются альтернативными формами одного гена и контролируют синтез одного и того же белка или полипептидной цепи, определяющей соответствующий признак. Различия между аллелями могут изменять аминокислотную последовательность, стабильность, активность или количество белка, но не превращают их в гены разных белков.
Например, аллели гена HBB кодируют β-цепь гемоглобина; патогенный вариант может привести к образованию структурно изменённого белка, как при серповидноклеточной болезни. Следовательно, аллельные варианты могут формировать разные молекулярные варианты одного белка, но в рамках классической классификации это не считается образованием разных изоформ. Изоформы возникают преимущественно вследствие альтернативного сплайсинга, использования альтернативных промоторов или участков полиаденилирования одной и той же генной единицы.
Гомологичность следует отличать от паралогии: паралогичные гены возникают вследствие дупликации и находятся в разных локусах, поэтому обычно кодируют родственные, но различные белки. При медико-генетической диагностике принадлежность варианта к аллельному гену оценивают по локализации в конкретном локусе, типу наследования, фазе с другими вариантами и совместной сегрегации с заболеванием. Именно этот принцип объясняет выбор варианта, связанного с образованием одного белка.
| Генетическая структура или процесс | Расположение/происхождение | Результат экспрессии | Клиническое значение |
|---|---|---|---|
| Гомологичные, или аллельные, гены | Один локус в гомологичных хромосомах | Один белок или одна полипептидная цепь; возможны аллельные варианты | Определяют проявление признака и тип наследования |
| Нормальный аллель | Референтный вариант того же локуса | Функционально полноценный белок в физиологическом количестве | Обеспечивает нормальный клеточный фенотип |
| Патогенный аллель | Мутация в том же локусе | Изменённый, укороченный, нестабильный белок или отсутствие его синтеза | Может вызывать доминантное, рецессивное или сцепленное с полом заболевание |
| Паралогичные гены | Разные локусы, возникшие после дупликации гена | Разные, обычно эволюционно родственные белки | Формируют семейства белков с частично перекрывающимися функциями |
| Альтернативный сплайсинг | Одна генная единица, разные варианты созревания пре-мРНК | Разные изоформы одного белка | Расширяет функциональное разнообразие без увеличения числа генов |
| Разные неаллельные гены одного метаболического пути | Разные локусы и независимые регуляторные области | Разные белки, например отдельные ферменты последовательных реакций | Патогенные варианты могут вызывать генетически гетерогенные заболевания |
В современной молекулярной биологии термин гомологичный также используют для обозначения генов общего эволюционного происхождения, и в широком смысле такие гены не обязательно кодируют идентичные белки. Однако в формулировках классической генетики речь идёт об аллелях одного локуса. Поэтому правильный ответ отражает принцип один локус — один белковый продукт , допускающий структурные и функциональные различия его аллельных вариантов.