基因组学里三个容易混淆的词：homolog（同源）、ortholog（直向同源）、paralog（旁系同源）。它们分别指什么？
同源（Homolog）：最宽泛的概念
只要两个基因有共同祖先，就叫同源基因。不管功能是什么、在哪个物种里。直向同源和旁系同源都是它的子类。
直向同源（Ortholog）：物种分化产生的
想象一下：一个原始物种有基因A，它分裂成两个后代物种X和Y。X继承了基因A变成了A1，Y继承了A变成了A2。A1和A2就是直向同源——相似性来自于物种分化。
例子：人类的血红蛋白基因和大猩猩的血红蛋白基因。我们和大猩猩从共同祖先分化出来后各自独立进化。
旁系同源（Paralog）：基因复制产生的
原始物种的基因A发生了一次复制事件——变成了A和A-prime，然后两者慢慢分化出了不同功能。A和A-prime就是旁系同源——相似性来自于基因复制。
例子：人类的alpha-球蛋白和beta-球蛋白。它们在大约5亿年前因为一次复制事件产生，现在编码蛋白质的不同亚基。
为什么这些区分很重要？
- 直向同源基因功能通常更相似——想研究人类基因在模式生物里的等价物时找的是直向同源
- 旁系同源揭示基因家族扩张史——免疫系统、嗅觉受体等都是通过旁系同源大规模扩张实现的
一句话：直向同源看物种分岔，旁系同源看基因复制。