定義–染色体とは何ですか？
細胞の遺伝物質は、DNA（デオキシリボ核酸）とその塩基（アデニン、チミン、グアニン、シトシン）の形で保存されています。 すべての真核細胞（動物、植物、真菌）でこれは 細胞核 染色体の形で。 染色体は、特定のに接続されている単一のコヒーレントDNA分子で構成されています タンパク質.
染色体という名前はギリシャ語に由来し、大まかに「カラーボディ」と翻訳することができます。 この名前は、科学者が細胞学の歴史（1888）の非常に早い段階で、特殊な塩基性染料で染色し、光学顕微鏡で同定することに成功したという事実に由来しています。 しかし、それらは細胞周期の特定の時点である有糸分裂（減数分裂 生殖細胞において）、染色体が特に密な（凝縮した）形で存在する場合。
染色体はどのように構成されていますか？
セルのDNA二重らせん全体、つまり約3.4 x 109塩基対が互いに接続されている場合、結果は115メートルを超える長さになります。 しかし、足し合わせたすべての染色体の全長は約XNUMXμmに過ぎません。 この長さの違いは、染色体の非常にコンパクトな構造によって説明されます。この構造では、DNAが非常に特殊な方法で数回巻かれたりらせん状に巻かれたりします。
タンパク質の特殊な形態であるヒストンは、このプロセスで重要な役割を果たします。 合計で5つの異なるヒストンがあります：H1、H2A、H2B、H3およびH4。 最後のXNUMXつのヒストンのうちのXNUMXつは円筒形の構造、オクタマーを形成し、その周りに二重らせんが約XNUMX回巻かれます（=スーパーヘリックス）。
H1はこの構造に付着して安定します。 このDNA、オクタマー、H1の複合体は、ヌクレオソームと呼ばれます。 これらのヌクレオソームのいくつかは、現在、比較的短い間隔（10〜60塩基対）で「真珠鎖のような」状態になっています。
染色体間のセクションはスペーサーDNAと呼ばれます。 個々のヌクレオソームはH1を介して再び接触し、さらにスパイラル化して圧縮します。 結果として生じる鎖は、酸性の非ヒストンのバックボーンによって安定化されたループになります タンパク質、Hertonesとしても知られています。
これらのループは、によって安定化されたスパイラルに存在します タンパク質、これは圧縮の最終段階になります。 ただし、この高度な高密度化は、有糸分裂の細胞分裂中にのみ発生します。 この段階では、XNUMXつの染色分体で構成される染色体の特徴的な形状も見ることができます。
これらがつながっている場所をセントロメアと呼びます。 これは、各中期染色体を、pアームおよびqアームとも呼ばれるXNUMXつの短いアームとXNUMXつの長いアームに分割します。 セントロメアが染色体のほぼ中央にある場合、それはメタセントリック染色体と呼ばれます。 それが一方の端にある場合、それはアクロセントリック染色体と呼ばれます。
その間にあるものはサブメタセントリック染色体と呼ばれます。 光学顕微鏡ですでに見られるこれらの違いは、染色体の長さとともに、染色体の最初の分割を可能にします。 テロメア 繰り返し配列（TTAGGG）を含む染色体の末端です。
これらには関連情報は含まれていませんが、より関連性の高いDNAセクションの損失を防ぐのに役立ちます。 細胞分裂のたびに、DNA複製のメカニズムのために染色体の一部が失われます。 ザ・ テロメア したがって、ある意味でバッファとして機能し、細胞が分裂によって重要な情報を失う瞬間を遅らせます。
Status テロメア 細胞が約4,000塩基対の長さを下回ると、プログラムされた細胞死（アポトーシス）が開始されます。 これにより、欠陥のある遺伝物質が生物に広がるのを防ぎます。 いくつかの細胞はテロメラーゼを持っています、すなわち 酵素 テロメアを再び伸ばすことができます。
他のすべての細胞が由来する幹細胞に加えて、これらは生殖細胞と特定の細胞です 免疫システム。 さらに、テロメラーゼは 癌 細胞、それがこの文脈で細胞の不死化について話す理由です。 クロマチン は、基本的な染色で染色できる細胞核の全内容物です。
したがって、この用語には、DNAだけでなく、特定のタンパク質、たとえばヒストンやヘルトン（構造を参照）、および特定のRNAフラグメント（hn-およびsnRNA）も含まれます。 細胞周期の段階または遺伝的活動に応じて、この物質はさまざまな密度で存在します。 より密度の高い形態はヘテロクロマチンと呼ばれます。
したがって、理解を容易にするために、それは「貯蔵形態」と見なすことができ、ここでも、構成的ヘテロクロマチンと通性的ヘテロクロマチンとを区別している。 構成的ヘテロクロマチンは最も密度の高い形態であり、細胞周期のすべての段階で最も高い凝縮段階に存在します。 ヒトゲノムの約6.5％を占め、主にセントロメアと染色体アーム（テロメア）の端の近くにわずかな割合で位置していますが、他の場所（主に染色体1,9,16,19、XNUMX、XNUMX、XNUMX、Y）にも位置しています。
さらに、構成的ヘテロクロマチンの大部分は核膜の近く、すなわち 細胞核。 したがって、中央のスペースはアクティブ用に予約されています クロマチン、ユークロマチン。 通性ヘテロクロマチンはわずかに密度が低く、必要に応じて、または開発の段階に応じて、活性化および非活性化することができます。
良い例は、女性の核型のXNUMX番目のX染色体です。 基本的にXNUMX本のX染色体が細胞の生存に十分であり、最終的には男性でも十分であるため、XNUMX本のうちのXNUMX本は胚期に非活性化されます。 非活性化されたX染色体はバー小体として知られています。
細胞分裂中、有糸分裂中のみ、それは完全に凝縮し、中期で最高密度に達します。 ただし、さまざまな遺伝子が異なる頻度で読み取られるため（結局のところ、すべてのタンパク質が常に同じ量で必要とされるわけではありません）、ここでもアクティブなユークロマチンと非アクティブなユークロマチンが区別されます。 半数体（gr。
haploos = single）は、細胞のすべての染色体が個別に存在することを意味します。つまり、通常の場合のようにペア（二倍体）ではありません。 これはすべての卵の自然な状態であり、 精子 XNUMXつの同一の染色分体が最初の成熟分裂中に当分の間分離されない細胞 減数分裂、しかしむしろすべての染色体ペアが最初に分離されます。 その結果、人間の最初の分裂の後、娘細胞は通常の23の染色体の代わりに46しか持っていません。これは、染色体の半数体セットの半分に相当します。
ただし、これらの娘細胞はまだ2つの染色体からなる各染色体の同一のコピーを持っているため、XNUMXつの染色分体が互いに分離されているXNUMX番目の分割が必要です。 多糸染色体は、多くの遺伝的に同一の染色分体からなる染色体です。 このような染色体はすでに低倍率で容易に認識できるため、巨大染色体と呼ばれることもあります。 このための前提条件は、染色体が内で数回増殖する核内倍加です。 細胞核 細胞分裂は起こりません。
