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真核生物は、細胞の中に核があり、真の小器官は膜で覆われている。これらの生物のゲノムは、核の中にあります。ヒトのゲノムは、23対の相同染色体からなり、合計46本の染色体が存在します。DNAのパッケージング過程で、DNAは正電荷を持つタンパク質と複合体を形成し、クロマチンファイバーと呼ばれる安定した構造体で存在する。このクロマチン線維が合わさって、染色体が形成される。クロマチン線維は、DNAとヒストン複合体からなる線維である。染色体は、クロマチン線維からなる糸状の構造物と定義できる。これがクロマチンと染色体の決定的な違いである。
1. 概要と主な相違点 2. クロマチン線維とは 3. 染色体とは 4. クロマチン線維と染色体の類似点 5. 並べて比較 - クロマチン線維と染色体の表形式 6. まとめ
クロマチンは、DNAとタンパク質の複合体である。クロマチンの基本単位はヌクレオソームである。ヌクレオソームは、核となるヒストン蛋白質の周りにDNAが巻き付いたものである。コアタンパク質は、8個のヒストンで構成される8量体である。DN**セグメントは、8つのヒストンの周りを1.65回回転します。
図01:クロマチン線維
ヌクレオソームがビーズ状になっている。ヌクレオソームは何度も折り重なって30nmのクロマチンファイバーを形成している。クロマチン線維は圧縮されて折り畳まれ、より幅の広いクロマチン線維が生成される。クロマチン線維は、染色体にしっかりと巻きついている。細胞分裂の初期段階では、クロマチンは拡散した遺伝物質である。
染色体は、核酸とタンパク質からなる糸状の構造体で、真核生物の遺伝情報を持っています。染色体は、細胞の核の中に配置されています。生物の完全な遺伝情報を遺伝子という形で持っている。遺伝子は、タンパク質を合成するための情報の宝庫である。核内の染色体DNAのパッケージングは、ヒストンによって支えられている。ヒストンは、DNAを巻き取るためのエネルギーと空間を提供します。このように、ヒストンはスプール状のタンパク質であり、DNAをクロマチン線維にうまくパッケージするのに役立っている。ヒトのゲノムは23対の相同染色体で構成されています。このうち、22組が常染色体、1組が****です。
染色体の数や大きさは、生物によって異なります。細菌は1〜2本の円形染色体を持ち、ほとんどの真核生物は有線****染色体である。原核生物の染色体は、真核生物の染色体とは異なり、核膜に囲まれていない。
図02:染色体
細胞分裂は、新しい娘細胞が作られる過程である。細胞分裂の際、染色体はDNA合成を促進するために展開します。染色体は、正常な細胞では見ることができません。しかし、細胞質分裂期にはクロマチン線維の拡散したクラスターとして現れ始め、細胞質分裂の前中期には個々の染色体として現れるようになる。その後、DNAは複製され、新しく合成された細胞のために新しい染色体のセットが作られる。
クロマチン線維と染色体 | |
クロマチン線維は、DNAとヒストンの複合体である。 | 染色体は、クロマチン繊維からなる遺伝子を含む足跡のような構造体である。 |
機能 | |
クロマチン線維は、ゲノムDNAに安定した構造を提供する。 | 染色体は生物の遺伝情報を保持し、細胞分裂の際に子孫に受け継がれる。 |
構造 | |
クロマチン繊維はヌクレオソームから構成されている。 | 染色体は、染色体と染色体から構成されています。 |
染色体は、DNA分子を巻き付けた糸状の構造体である。生物の遺伝情報の保管庫である。染色体の数や形状は生物によって異なる。ヒトの細胞には、23対の相同染色体からなる46本の染色体が存在します。原核生物は、核膜に囲まれていない染色体の数が少ない。染色体には4本の染色体と分裂領域がある。染色体は、正常な細胞では見ることができません。細胞分裂の際に顕微鏡で見えるようになる。染色体DNAはクロマチン繊維の形で存在する。クロマチンフィブリルは、DNAとヒストンの複合体である。クロマチンの基本単位はヌクレオソームであり、DNAの断片が8個のヒストンに巻きついてできている。ヌクレオソームはループ状に巻かれ、密に詰まったクロマチン線維を形成している。クロマチン線維がしっかりと巻かれ、染色体を形成している。このようにして、DNAは細胞内の小さな核のスペースに詰め込まれているのです。これがクロマチンと染色体の違いです。
1.ネイチャー・ニュース、ネイチャー・パブリッシング・グループ。ここでは、2.ブリタニカ百科事典の編集者を紹介します。"Chromosome," Encyclopædia Britannica, encyclopædia Britannica, 15 Jan.2018.ここで入手可能 2.ブリタニカ百科事典、編。"Chromosome," Encyclopædia Britannica, Encyclopædia Britannica, 15 Jan.2018.