染色体とは、 デオキシリボ核酸分子 (DNA) 生物の遺伝物質 (ゲノム) の一部または全部。ほとんどの真核生物の染色体は、シャペロンタンパク質の助けを借りてパッケージングタンパク質で構成されており、DNA分子に結合して凝縮し、扱いにくいもつれになるのを防ぎます.
染色体は通常、細胞が細胞分裂の中期にあるときにのみ、光学顕微鏡で見ることができます。これは、すべての染色体が凝縮された形で細胞の中心に整列する期間です。これが起こる前に、すべての染色体が 1 回コピーされ (S 期)、そのコピーがセントロメアによって元の染色体に結合されます。これにより、セントロメアが染色体の中央に位置する場合は X 字型の構造、またはセントロメアが末端の 1 つの近くに位置する場合は 2 アーム構造になります。元の染色体とコピーは、姉妹染色分体と呼ばれます。
中期の間、X 形状の構造は中期染色体として知られています。この高度に凝縮された形の染色体は、区別と研究が最も簡単です。動物細胞では、染色体は、染色体分離中の後期に最高の圧縮レベルに達します。
減数分裂中の染色体組換えとその後の有性生殖は、遺伝的多様性において重要な役割を果たします。これらの構造が誤って操作された場合、染色体の不安定性と転座と呼ばれるプロセスを通じて、細胞は有糸分裂の大惨事を起こす可能性があります。通常、これは細胞を選択してアポトーシスを開始させ、それが自身の死につながります。突然変異によってこのプロセスが妨げられることがあり、その結果、がんの進行が引き起こされることがあります。
細菌や古細菌などの原核生物は通常、単一の環状染色体を持っていますが、多くのバリエーションがあります。ほとんどの細菌の染色体 (一部の科学者はジェノフォアとして知られています) のサイズは、130,000 塩基対からわずかです。
原核生物の染色体は、真核生物ほど配列に基づく構造を持っていません。細菌は通常、複製を開始する 1 点 (複製起点) を持っています。一部の古細菌には、複数の複製起点があります。
真核生物の染色体は、クロマチン繊維で構成されています。クロマチン繊維はヌクレオソームで構成されています。クロマチン繊維は、タンパク質によってクロマチンとして知られる凝縮構造にパッケージ化されています。クロマチンには大量の DNA が含まれており、ミトコンドリアには母系から受け継がれた少量の DNA が含まれています。クロマチンは、赤血球などのいくつかの例外を除いて、多くの細胞に存在します。
クロマチンは、長い DNA 分子が細胞核に収まるようにします。細胞分裂中、クロマチンはさらに凝縮して、顕微鏡で見える染色体を形成します。染色体の構造は細胞周期とは異なります。
