染色体にはどのような機能がありますか？
私たちの遺伝物質の組織単位としての染色体は、主に、細胞分裂中に複製された遺伝物質が娘細胞に均一に分布することを保証するのに役立ちます。 この目的のために、細胞分裂または細胞周期のメカニズムを詳しく調べることは価値があります：細胞は間期、すなわち細胞が分裂の過程にない期間全体で細胞周期の大部分を費やします。 これは次にG1、S、G2期に分けられます。
G1期（ギャップのようにG）は、細胞分裂の直後に続きます。 ここで細胞は再びサイズが大きくなり、一般的な代謝機能を実行します。 ここから、G0期に移行することもできます。
これは、それがもはや分裂することができない段階に変化し、通常、非常に特定の機能（細胞分化）を果たすために大きな変化を受けることを意味します。 これらのタスクを実行するために、特定の遺伝子はより集中的に読み取られますが、他の遺伝子はあまり読み取られないか、まったく読み取られません。 DNAのセクションが長期間必要とされない場合、それは多くの場合、 染色体 長い間密集していたもの（を参照） クロマチン).
一方では、これはスペースを節約しますが、遺伝子調節の他のメカニズムに加えて、偶発的な読み取りに対する追加の保護でもあります。 しかし、非常に特殊な条件下では、G0期から分化した細胞が再びサイクルに入る可能性があることも観察されています。 G1期の後には、新しいDNAが合成される段階であるS期が続きます（DNA複製）。
ここでは、すべてのDNAが最も緩い形で存在している必要があります。 染色体 完全にスパイラルされていません（構造を参照）。 合成段階の終わりに、遺伝物質全体が細胞内にXNUMX回存在します。 ただし、コピーはまだセントロメアを介して元の染色体に付着しているため（構造を参照）、 染色体.
現在、各染色体は2つではなくXNUMXつの染色分体で構成されているため、後で有糸分裂で特徴的なX字型をとることができます（X字型は厳密に言えばメタセントリック染色体にのみ適用されます）。 次のGXNUMX期では、細胞分裂の即時準備が行われます。 これには、複製エラーとストランド切断の詳細なチェックも含まれ、必要に応じて修復できます。
細胞分裂には基本的にXNUMXつのタイプがあります：有糸分裂と 減数分裂。 生殖細胞を除いて、生物のすべての細胞は有糸分裂によって作られます。有糸分裂の唯一の目的は、XNUMXつの遺伝的に同一の娘細胞の形成です。 減数分裂一方、は、遺伝的に異なる細胞を生成するという目的を持っています。最初のステップでは、互いに対応している（相同）が同一ではない染色体が分割されます。
次のステップでのみ、XNUMXつの同一の染色分体からなる染色体が分離され、それぞれXNUMXつの娘細胞に分配されます。その結果、それぞれ異なる遺伝物質を持つXNUMXつの生殖細胞が前駆細胞から作成されます。 染色体の形状と構造は、両方のメカニズムに不可欠です。特別な「タンパク質糸」、いわゆる紡錘体装置は、高度に凝縮された染色体に付着し、染色体を細かく調整されたプロセスで中央面（赤道面）から均一な分布を確保するために、セルの反対の極。 染色体の微細構造の小さな変化でさえ、ここで深刻な結果をもたらす可能性があります。
すべての哺乳動物において、性染色体XとYの比率も子孫の性を決定します。 基本的に、それは 精子は、卵細胞と結合し、XまたはY染色体を持っています。 の両方の形式から 精子 常に正確に同じ程度に形成され、確率は常に男女ともに等しい。
したがって、このランダムシステムは、たとえば気温などの環境要因の場合よりも、より均一な性別分布を保証します。 特性の継承は、細胞内にDNAの形で保存されている遺伝子を介して行われることが現在知られています。 これらは順番に46の染色体に分割され、25000〜30000のヒト遺伝子が分布しています。
表現型と呼ばれる形質自体に加えて、遺伝子型と呼ばれる遺伝的同等物もあります。 遺伝子が染色体上にある場所を遺伝子座と呼びます。 人間は各染色体をXNUMX回持っているので、各遺伝子もXNUMX回発生します。
これに対する唯一の例外は、男性のX染色体遺伝子です。これは、Y染色体がX染色体上にある遺伝情報のごく一部しか持っていないためです。 同じ遺伝子座にある異なる遺伝子は対立遺伝子と呼ばれます。 多くの場合、XNUMXつの遺伝子座にXNUMXつ以上の異なる対立遺伝子があります。
これはポリモーフィズムと呼ばれます。 このような対立遺伝子は、単に無害な変異体（標準的な変異体）である可能性がありますが、遺伝性疾患の引き金となる可能性のある病理学的変異でもあります。 単一遺伝子の突然変異が表現型を変えるのに十分である場合、これは単一遺伝子またはメンデルの法則と呼ばれます。
しかし、多くの遺伝形質はいくつかの相互作用する遺伝子を介して受け継がれているため、研究がはるかに困難です。 メンデルの法則では、母親と父親はそれぞれXNUMXつの遺伝子のXNUMXつを子供に渡すため、次世代では常にXNUMXつの可能な組み合わせがありますが、これらはXNUMXつの特性に関して同じである可能性もあります。 個体の両方の対立遺伝子が表現型に同じ影響を与える場合、個体はこの形質に関してホモ接合性であり、したがって形質は完全に発達している。
ヘテロ接合体には、異なる方法で相互作用できる0つの異なる対立遺伝子があります。ある対立遺伝子が別の対立遺伝子よりも優性である場合、後者の発現を完全に抑制し、優性形質が表現型に現れます。 抑制された対立遺伝子は劣性と呼ばれます。 共優性遺伝では、両方の対立遺伝子は互いに影響を受けずに自分自身を表現できますが、中間遺伝では、両方の特性の混合が存在します。 この良い例はABXNUMXです 血 AとBが互いに優勢であるが、0が互いに優勢であるグループシステム。
