染色分体はの成分です 染色体。 それらはDNA二本鎖を含み、有糸分裂において役割を果たし、 減数分裂。 などの病気 ダウン症候群 染色分体の分割のエラーに関連付けられており、 染色体.
染色分体とは何ですか？
有核細胞を持つ生物は真核生物とも呼ばれます。 彼らの遺伝子と遺伝情報は 染色体。 これらの高分子複合体は、 タンパク質。 DNAとの複合体 タンパク質 染色分体とも呼ばれます。 各染色分体には、DNAの二本鎖とそれに関連するものが含まれています タンパク質。 細胞の細胞周期段階に応じて、染色体は正確にXNUMXつまたはXNUMXつの染色分体に対応します。 したがって、染色分体は中期染色体の同一の縦方向の半分です。 縦半分は、いわゆるセントロメアによって相互接続されています。 に 減数分裂、XNUMX番目の減数分裂が起こります。 このプロセスでは、XNUMXつの染色分体染色体の半分の切断が分離します。 これにより、染色分体がXNUMXつしかない染色体が生成されます。これは、XNUMXつの染色分体染色体としても知られています。 細胞周期中の染色分体の変化は、細胞分裂において重要な役割を果たします。
解剖学と構造
各ヒト染色体は、XNUMXつの異なる半分で構成されています。 単純なケースでは、DNA分子としても知られるDNA二重らせんが含まれています。 実際には、DNA分子はXNUMXつの一本鎖です 。 DNAの二本鎖にはヒストンなどのタンパク質が付着しています。 DNA、ヒストン、タンパク質が形成されます クロマチン 完全なパッケージとして。 染色分体は、タンパク質の漸進的な添加を伴う二本鎖から形成されます。 したがって、核分裂の直後に、染色体は単一染色分体染色体になります。 細胞周期のある時点で、細胞分裂を目的とした細胞増殖中に、娘核がそれぞれ遺伝物質全体のコピーをXNUMXつ含むように、DNAを複製する必要があります。 倍加後、染色体は空間的に分離され、タンパク質によって個別に覆われた同一のDNA二本鎖を持ちます。 これにより、姉妹染色分体またはXNUMX染色分体が作成されます。
機能とタスク
核分裂は有糸分裂としても知られています。 それは、それぞれ染色体のXNUMXつの同一の姉妹染色分体で起こります ランニング 互いに平行で、薄いギャップで区切られています。 セントロメアでは、染色体は細胞周期のこの瞬間に最も狭くなっていますが、それでも姉妹染色分体を接続しています。 有糸分裂中期から有糸分裂後期への移行中に、姉妹染色分体は完全に分離します。 これにより、XNUMXつの娘染色体が生じ、それぞれが新たに形成される核に分布します。 したがって、新しく形成された核の染色体は、再び単一の染色分体に対応します。 したがって、染色分体には常にDNAの二本鎖がXNUMX本だけ含まれています。 対照的に、細胞周期の段階に応じて、染色体はXNUMX本のDNA二本鎖、したがって最大XNUMX本の染色分体を含むこともあります。 ポリティック染色体は、XNUMXを超えるDNA二本鎖を含む可能性があるため、この点では例外です。 染色分体はセントロメアによってXNUMXつの腕に分けられます。 セントロメアの位置に応じて、 話す メタセントリック、アクロセントリックまたはサブメタセントリック染色体の。 前者は中央にセントロメアを持っています。 アクロセントリック染色体は最後にそれを運び、短い方の腕は非常に小さい。 たとえば、人間の場合、これは染色体13、14、15、21、22およびY染色体に当てはまります。 サブメタセントリック染色体は、中央と端の間にセントロメアを運びます。 それらの短いアームはpアームと呼ばれます。 彼らの長い方の腕はq腕です。 染色体末端はまた呼ばれます テロメア 非常に短く、同じように繰り返されるDNA配列が含まれています。これは、ヒトではTTAGGGに対応します。 この時点で、染色体は倍増するたびに短くなります。 ヒトでは、アクロセントリック染色体の短腕にはリボソームRNAの遺伝物質が含まれています。 細胞がそれ以上分裂せず、G0期に達した場合、それらは染色分体と同一のままです。 さらに分割が必要な場合は、染色体 成長する G1期。 S期では、DNAが重複し、DNA二本鎖が重複して存在します。 結果として生じる姉妹染色分体はに存在します 減数分裂 他の親の相同染色体に直接近接しているため、姉妹染色分体交換が発生し、染色分体が同じレベルで切断され、相同染色体の一部と交換される可能性があります。 これらのプロセスは、乗換えまたは組換えとして知られています。 有糸分裂の前期では、染色体の凝縮が起こります。 姉妹染色分体の糸は解きほぐされ、互いに隣接しています。 その後の中期では、染色体はXNUMX染色分体染色体のままです。 後期では、紡錘体装置が染色分体を反対方向に引っ張ると、それらは分離されます。
病気
染色分体の分割過程で欠陥が発生する可能性があります。 これらの欠陥はさまざまな病気を引き起こします。 そのような病気の中で最もよく知られているもののXNUMXつは ダウン症候群、トリソミー-21としても知られています。 この病気の基礎は染色体の損傷です。 症例の90％以上で、損傷は遺伝性疾患とは無関係です。 700人に21人の新生児が21番染色体に苦しんでいます。この病気では、46番染色体は47倍ではなく、XNUMX倍になっています。 これにより、追加の染色体または染色体セグメントが生成されます。 XNUMXの染色体の代わりに、トリソミー患者はXNUMXの染色体を持っています。 このような染色体欠陥は、染色体分離の欠如に関連しています。 の形成と成熟の間 精子 & 卵、XNUMXつの染色体は分離されませんでした。 この非分離または非分離の原因はまだ特定されていません。 相同姉妹染色分体の乗換えまたは組換えも、奇形または他の病理学的異常を引き起こす可能性のあるエラーを引き起こす可能性があります。 このようなエラーでは染色体の数が多いか、染色体の数が少ないため、染色体の生存性が制限されることもあります。 胚。 他のケースでは、染色体の断片が誤って組み立てられ、役に立たない鎖になります。 これは、たとえば、特定の染色体断片が間違った場所に挿入されたことが原因である可能性があります。 一方、削除とは、染色体の断片が完全に削除されて失われた場合です。 削除の場所によっては、この現象も実行可能性に影響を与える可能性があります。
