細菌的鞭毛輸出裝置(T3SS)和ATP合成酶具有類似的工作原理,都是利用質子電動勢差推動馬達來產生ATP或分泌鞭毛蛋白。二者的相似性曾讓科學家認為鞭毛可能來自ATP合成酶,但如果對兩個系統之間進行詳細的比較,就會發現他們之間有很多不同。所以儘管兩個系統從功能結構上看上去很像,但聲稱二者同源的結論還十分不穩固。最近,Matzke等人梳理了鞭毛輸出裝置和ATP合成酶同源性研究的歷史,並從基因排列順序(gene order)的角度對鞭毛輸出裝置和ATP合成酶的系出同源假說提供了新的證據。
功能上關係緊密的蛋白的編碼基因常常位於同一個基因簇中,並且保持著固定的排列順序。但隨著在系統發育樹中逐漸變遠,蛋白序列相似性下降,基因之間的排列順序也會被打亂。儘管非常保守的基因簇非常罕見,但一旦發現它們(如趨化基因簇),便預示著基因簇中的基因編碼蛋白可能存在保守的功能關係。所以,對於系統發育樹中距離較遠的系統進行同源性研究時,基因共線性分析是一種非常有效的方法。作者對比了不同的3型分泌系統(T3SS)和不同類型ATP酶的編碼基因排序。在鞭毛T3SS編碼基因簇中,fliH-fliI-fliJ的排布方式在細菌中非常保守;而在ATP合成酶編碼基因簇中fob-f1δ-f1α的排布方式非常保守。由於它們之間分別對應為同源蛋白,且基因排布在兩個系統中高度保守,該結果為T3SS和ATP合成酶兩個系統是同源的假說提供了有力證據。