染色体の構造、クロマチン、ヌクレオソーム、ヒストン

よく親子の顔が似ていて、「あれは遺伝してるね」と言って話したりするかと思います。今回は遺伝について見ていきたいと思います。

 

 

ゲノム

ある生物における全遺伝情報をゲノムと呼びます。ヒトのゲノムは約30億塩基対からなっていて、その中に約3万の遺伝子が存在されると考えられています。ちなみに遺伝子とは、遺伝現象を支配する基本単位を言います。そして遺伝子の本体はDNAとなります。

 

では遺伝子の本体となるDNAはどこにあるのでしょうか？それが次からお話しする染色体となります。

 

 

性染色体と性別

ヒトには22種類の常染色体と2種類の性染色体があります。ここでは生殖細胞と染色体の関係を見てみましょう。

 

 

そしてヒトの精子と卵子はそれぞれ22本の常染色体と1本の性染色体をもちます。精子にある性染色体はX染色体かY染色体のどちらかです。一方で卵子はX染色体しか持ちません。受精が行われると、精子から23本の染色体と卵子から23本を受け継ぐことになるため、合計46本になります。

 

この受精卵から誕生する子供の性別は受精する精子によって決まります。精子の性染色体がX染色体であれば受精卵はX染色体が2本、精子の性染色体がY染色体であれば受精卵はX染色体1本とY染色体1本となります。X染色体が2本であれば女性となり、X染色体1本とY染色体1本であれば男性となります。

 

 

染色体の構造

クロマチン

染色体を拡大して見てみると、クロマチンと呼ばれるものがたくさん集まっています。クロマチンは後で話すヌクレオソームが連なったもので、クロマチンには以下の2種類があります。

 

• ユークロマチン；分散した状態
• ヘテロクロマチン；凝集した状態

 

「ゆー」るく分散した「ユー」クロマチンと覚えましょう。

 

 

ヌクレオソーム

DNAがヒストンに巻き付いたものをヌクレオソームと呼びます。ヌクレオソームはヨーヨーのような形をしていて、ヒストンがヨーヨー本体、DNAが糸のようなポジションになります。

 

ヒストンは正電荷をもつ塩基性アミノ酸を多く含むタンパク質で、H1、H2A、H2B、H3、H4の5種類があります。DNAは負電荷を持つリン酸基があるので、お互いに結合する形になります。

 

なおヒストンがアセチル化されるとプラスが低下して結合が低下します。つまり転写しやすくなり転写が増えることになります。転写についてはおそらく別ページでまとめます。

 

まとめ

• ヒトのゲノムは30億塩基対からなる
• 生殖細胞は44本の常染色体と2本の性染色体からなる。
• 染色体はクロマチンがたくさん集まっている。クロマチンはさらにヌクレオソームが連なったものである。
• ヌクレオソームはDNAがヒストンに巻き付いたもの