比较功能基因组学中的一个重要假设是直系同源基因在功能上比旁系同源基因更相似。然而，这个假设的正确性需要用更稳健的实验数据进行评估。
曾庆银研究组从三种杨树近缘树种（毛果杨、胡杨和亚东杨）中鉴定了21组谷胱甘肽转移酶（GST）直系同源基因，分析了GST直系同源基因的组织特异性基因表达和蛋白生化功能。发现尽管GST直系同源基因的序列高度保守，但酶功能的分化普遍存在。通过对直系同源蛋白定点突变，发现关键氨基酸位点的非同义替代在酶功能分化中起重要作用，特别是单一氨基酸突变（Arg39突变成Trp39）有助于胡杨PeGSTU30通过增加活性口袋的疏水性而具有较高的酶活性。该研究提供了实验证据说明了属于同一基因家族的直系同源基因有功能分化，对一些氨基酸位点的非同义替代导致直系同源基因的功能分化。研究结果已在线发表在New Phytologist期刊上。
文章链接：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/pdf/10.1111/nph.15430
杨树21组GST直系同源基因（A）及PtGSTU30(R39W)突变体蛋白晶体结构（B）