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- Functional divergence is the process by which genes, after gene duplication, shift in function from an ancestral function. Functional divergence can result in either subfunctionalization, where a paralog specializes one of several ancestral functions, or neofunctionalization, where a totally new functional capability evolves. It is thought that this process of gene duplication and functional divergence is a major originator of molecular novelty and has produced the many large protein families that exist today. Functional divergence is just one possible outcome of gene duplication events. Other fates include nonfunctionalization where one of the paralogs acquires deleterious mutations and becomes a pseudogene and (reinforcement), where both paralogs maintain original function. While gene, chromosome, or whole genome duplication events are considered the canonical sources of functional divergence of paralogs, orthologs (genes descended from speciation events) can also undergo functional divergence and horizontal gene transfer can also result in multiple copies of a gene in a genome, providing the opportunity for functional divergence. Many well known protein families are the result of this process, such as the ancient gene duplication event that led to the divergence of hemoglobin and myoglobin, the more recent duplication events that led to the various subunit expansions (alpha and beta) of vertebrate hemoglobins, or the expansion of G-protein alpha subunits (en)
- La divergence fonctionnelle est le processus par lequel les gènes, à la suite d'une duplication génique, changent de fonction par rapport à celle qu'ils possédaient avant. Cette divergence fonctionnelle peut entraîner soit la sous-fonctionnalisation, dans laquelle un paralogue se spécialise dans l'une des multiples fonctions ancestrales, soit la néofonctionnalisation, dans laquelle une capacité fonctionnelle totalement nouvelle subit un processus évolutif. On pense que ce processus de duplication génique et de divergence fonctionnelle est un initiateur majeur de l'innovation moléculaire, et a produit la plupart des grandes familles de protéines qui existent aujourd'hui. La divergence fonctionnelle n'est qu'une des issues possibles des événements de duplication génique. D'autres issues incluent la non-fonctionnalisation, dans laquelle l'un des paralogues acquiert des mutations délétères et devient un pseudogène, ainsi que la superfonctionnalisation (renforcement), dans laquelle les deux paralogues conservent la fonction originelle. Alors que les événements de duplication de gènes, chromosomes ou génomes entiers sont considérés comme sources canoniques de divergence fonctionnelle des paralogues, les orthologues (gènes issus d'événements de spéciation) peuvent aussi subir une divergence fonctionnelle, et un transfert horizontal de gènes peuvent également amener à de multiples copies d'un gène dans un génome, laissant la possibilité à une divergence fonctionnelle d'émerger. De nombreuses familles de protéines bien connues sont le résultat d'un tel processus, comme l'événement ancestral de duplication génique ayant amené à la divergence de l'hémoglobine et la myoglobine, ou encore les événements de duplication les plus récents ayant amené aux diverses expansions de sous-unités (alpha et beta) des hémoglobines de vertébrés, ou enfin l'expansion des sous-unités alpha de la protéine G. (fr)
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- Functional divergence is the process by which genes, after gene duplication, shift in function from an ancestral function. Functional divergence can result in either subfunctionalization, where a paralog specializes one of several ancestral functions, or neofunctionalization, where a totally new functional capability evolves. It is thought that this process of gene duplication and functional divergence is a major originator of molecular novelty and has produced the many large protein families that exist today. (en)
- La divergence fonctionnelle est le processus par lequel les gènes, à la suite d'une duplication génique, changent de fonction par rapport à celle qu'ils possédaient avant. Cette divergence fonctionnelle peut entraîner soit la sous-fonctionnalisation, dans laquelle un paralogue se spécialise dans l'une des multiples fonctions ancestrales, soit la néofonctionnalisation, dans laquelle une capacité fonctionnelle totalement nouvelle subit un processus évolutif. On pense que ce processus de duplication génique et de divergence fonctionnelle est un initiateur majeur de l'innovation moléculaire, et a produit la plupart des grandes familles de protéines qui existent aujourd'hui. (fr)
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