染色体

細胞の染色体は細胞核の中にあります。染色体は遺伝情報を持っています。染色体は、DNAタンパク質がクロマチンとして結合してできています。各染色体には多くの遺伝子が含まれています。染色体は、母親からの染色体と父親からの染色体のペアになっています。細胞学者は、染色体に数字のラベルを付けます。

染色体は、ごく少数の特別な例外を除いて、すべての細胞核に存在しています。つまり、真核生物だけが細胞核を持っているので、すべての真核生物に存在しているということです。真核生物の細胞が分裂すると、染色体も分裂します。

体細胞(筋肉細胞など)が分裂するとき、そのプロセスは有糸分裂と呼ばれます。有糸分裂の前に、細胞はすべての染色体を複製し、分裂することができます。染色体が複製されると、染色体は「X」の文字のようになります。染色体が二重になると、二つの半分は染色体と呼ばれます(図参照)。染色体はセントロメアで結合しています。

人間には46本の染色体があり、23対です。誰もが父親からの染色体と母親からの染色体のセットを持っています。その中には、一対の性染色体が含まれています。母親の卵子には常にX染色体が含まれており、父親の精子にはY染色体かX染色体が含まれています。これによって子供の性別が決まります。性細胞(配偶子)を作るために、幹細胞は減数分裂と呼ばれる別の分裂プロセスを経ます。これにより、23個のペア(二倍体)が23個のシングル(ハ倍体)になります。これらが受精によって結合されると、23対の新しいセットが作られます。

動物によって染色体の数が違います。人が通常の染色体の数を持っていない場合、その人は死んでしまったり、1つ以上の特殊性を持つことがあります。例えば、ダウン症候群(21番染色体が余分にある)やクリンフェルター症候群(X染色体が2本ある男性)のような遺伝病になるかもしれません。遺伝子疾患の中には、他の疾患よりも一般的なものもあります。

Drosphila melanogaster polytene chromosomes.これはヒートショック後の染色体活性を示しています。Zoom
Drosphila melanogaster polytene chromosomes.これはヒートショック後の染色体活性を示しています。

非咬傷性ミドリムシ幼虫の染色体を調製し染色した。Zoom
非咬傷性ミドリムシ幼虫の染色体を調製し染色した。

真核生物の染色体が複製され、凝縮されたメタフェースの図。 (1) クロマチッド - 複製後の染色体の2つの部分のうちの1つ。 (2)セントロメア - 2つの染色体が接触する点。 (3) 短い腕。(4) 長い腕。Zoom
真核生物の染色体が複製され、凝縮されたメタフェースの図。 (1) クロマチッド - 複製後の染色体の2つの部分のうちの1つ。 (2)セントロメア - 2つの染色体が接触する点。 (3) 短い腕。(4) 長い腕。

Drosphila melanogaster polytene chromosomes.これはヒートショック後の染色体活性を示しています。Zoom
Drosphila melanogaster polytene chromosomes.これはヒートショック後の染色体活性を示しています。

真核生物の染色体が複製され、凝縮されたメタフェースの図。 (1) クロマチッド - 複製後の染色体の2つの部分のうちの1つ。 (2)セントロメア - 2つの染色体が接触する点。 (3) 短い腕。(4) 長い腕。Zoom
真核生物の染色体が複製され、凝縮されたメタフェースの図。 (1) クロマチッド - 複製後の染色体の2つの部分のうちの1つ。 (2)セントロメア - 2つの染色体が接触する点。 (3) 短い腕。(4) 長い腕。

非咬傷性ミドリムシ幼虫の染色体を調製し染色した。Zoom
非咬傷性ミドリムシ幼虫の染色体を調製し染色した。

ポリテン染色体

ポリテン染色体とは、標準的な染色体から発展した大きすぎる染色体のことです。特殊な細胞は、細胞分裂(エンドミトーシス)をせずにDNAの複製を繰り返しています。ポリテン染色体は、複数回の複製が繰り返され、多数の姉妹染色体が平行にくっついてできたものです。

ポリテン染色体は、ショウジョウバエの種やキイロモドキ科の非咬傷性のミミズに見られる。また、原生動物のCiliophora属のClembolaというクラスの節足動物の別のグループ、哺乳類の絨毛細胞や反節足細胞、植物のサスペンダー細胞にも存在しています。

ポリテン細胞は代謝機能を持っている。遺伝子の多重コピーにより、高いレベルでの遺伝子発現が可能になる。例えば、ショウジョウバエのメラノガスターでは、幼虫の唾液腺の染色体は何度もエンドレデュプリケーションのラウンドを経る。これにより、蛹化前に大量の糊が生成される。

染色体パフ(図で見る)は、ポリテン染色体のコイル状になっていない拡散した領域です。これらは活発な転写が行われている部位です。

ポリテン染色体Zoom
ポリテン染色体

ポリテン染色体

ポリテン染色体とは、標準的な染色体から発展した大きすぎる染色体のことです。特殊な細胞は、細胞分裂(エンドミトーシス)をせずにDNAの複製を繰り返しています。ポリテン染色体は、複数回の複製が繰り返され、多数の姉妹染色体が平行にくっついてできたものです。

ポリテン染色体は、ショウジョウバエの種やキイロモドキ科の非咬傷性のミミズに見られる。また、原生動物のCiliophora属のClembolaというクラスの節足動物の別のグループ、哺乳類の絨毛細胞や反節足細胞、植物のサスペンダー細胞にも存在しています。

ポリテン細胞は代謝機能を持っている。遺伝子の多重コピーにより、高いレベルでの遺伝子発現が可能になる。例えば、ショウジョウバエのメラノガスターでは、幼虫の唾液腺の染色体は何度もエンドレデュプリケーションのラウンドを経る。これにより、蛹化前に大量の糊が生成される。

染色体パフ(図で見る)は、ポリテン染色体のコイル状になっていない拡散した領域です。染色体パフは活発な転写の部位です。

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ポリテン染色体

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質問と回答

Q:染色体は何からできていますか?


A:染色体はDNAとタンパク質がクロマチンとして結合してできています。

Q:ヒトには何本の染色体があるのですか?


A:ヒトの染色体は全部で46本で、23対です。

Q:子供の性別は何で決まるの?


A:母親の卵子には必ずX染色体があり、父親の精子にはY染色体かX染色体のどちらかがあります。それが子供の性別を決定します。父親からY染色体を受け取った場合は男性、X染色体を受け取った場合は女性です。

Q:2倍体の細胞がどのような過程を経て、ハプロイドになるのですか?


A:幹細胞は性細胞(配偶子)を作るために、減数分裂という別の分裂プロセスを経て、2倍体細胞から4倍体細胞へと減少します。

Q:染色体は細胞のどこにあるのですか?


A:染色体は細胞の核の中にあります。

Q:有糸分裂はいつ起こるのですか?


A:有糸分裂は、筋肉細胞のような体細胞が分裂するときに起こります。分裂の前に、細胞はすべての染色体をコピーし、染色体をセントロメアで結合したクロマチドと呼ばれる2つの半身に分けることができます。

Q: すべての細胞の核に染色体があることに例外はあるのですか?


A:細胞核を持つのは真核生物だけなので、真核生物ですべての細胞核に染色体が存在する特別な例外はほとんどありません。

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