Y DNAとmtDNAの違いとは?分かりやすく解説!

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Y DNAとmtDNAの主な違いは、Y DNAが父親から受け継ぐのに対し、mtDNAは母親から受け継ぐことである

さらに、Y-DNAは核の中に存在し、mtDNAはミトコンドリアの中に存在する。

また、Y-DNAはゲノムDNAの一部であるが、mtDNAはそうではない。

Y-DNAとmtDNAは、体内のほぼすべての種類の細胞内に発生しうる2種類の遺伝物質です。

重要なのは、Y-DNAは世代交代しながら突然変異を起こしますが、mtDNAは変化しないことです。

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Y DNAとは

Y-DNAとは、男性のY染色体に含まれるDNAのことです。

父から子へ受け継がれる唯一の染色体です。

もう一つの性染色体であるX染色体はオスとメスの両方に存在するため、このY染色体は多くの種で性決定染色体として機能しています。

ヒトのゲノムの中で、Y染色体は最も小さな染色体で、その大きさは約6000万塩基対です。

また、Y染色体はヒトの染色体の中で最も遺伝子数が少ない染色体です。

さらに、正常な状態では1つのゲノムに1つしか存在しないため、Y染色体中の遺伝子は半接合的に発現しています。

SYR遺伝子は精巣の発生に関与している。

図1: ヒトのY染色体構造

また、Y染色体とX染色体の組み換えは、必要な遺伝子をもたないY染色体を生み出す可能性があり、有害です

また、Y染色体とX染色体の組み換えは、必要な遺伝子をもたないY染色体ができるため、有害です

例えば、精子を作る際に起こる複数回の細胞分裂は、高い確率で突然変異を起こす可能性があります

さらに、Y染色体は、ヒトのゲノムから完全に消滅する軌道にあるため、遺伝子の荒れ地と考えられています。

その遺伝子消失率は100万年あたり4.6本。

 1,438個あった遺伝子のうち、1,393個が失われている。

mtDNAとは

mtDNAは、ミトコンドリア内にのみ存在するミトコンドリアDNAです。

従って、mtDNAはゲノムDNAの一部ではない。

一般に、mtDNAは共有結合で閉じた円形の分子です。

また、mtDNAのサイズは、ゲノムDNAの染色体に比べて非常に短い。

その中にコードされている遺伝子はわずか37個です。

ほとんどの種で、父方のミトコンドリアは受精後すぐに死んでしまうため、mtDNAは母方から受け継がれる。

さらに、mtDNAの突然変異は2万年に1度という稀なものです。

ミトコンドリアの変異は、加齢や加齢に伴う病態に大きく関与している。

さらに、運動不耐性やKearns-Sayre症候群を含む多くの疾患の原因となる可能性がある

Y DNAとmtDNAの類似性

  • Y-DNAとmtDNAは、真核生物の細胞内に存在する2種類の遺伝物質です。
  • どちらのDNAも細胞質ではなく、細胞内の区画に存在する。
  • また、どちらも両親から受け継がれます。
  • さらに、家系図検査では、これらのDNAをもとに、個人間の祖先関係を知ることができます。
  • その上、どちらも人類遺伝学の研究に最も適したハプログループです。ハプログループとは、一人の親から受け継いだ形質のグループです。

Y DNAとmtDNAの違い

定義

Y-DNAは父から子へ伝えられる2種類の性染色体DNAのうちの1つを指し、mtDNAはミトコンドリア内に存在する小さな円形染色体を指します。

したがって、これがY DNAとmtDNAの主な違いです。

サイズ

Y-DNAのサイズは5900万塩基対であるのに対し、mtDNAのサイズは16,569塩基対です。

したがって、これがYDNAとmtDNAのもう一つの違いです。

遺伝子数

Y DNAとmtDNAの違いは、その中に含まれる遺伝子の数にもあります。

Y-DNAは72のタンパク質をコードする遺伝子を含む200以上の遺伝子から構成されているのに対し、mtDNAは37の遺伝子から構成されているだけです。

構造

また、Y-DNAは短いp-armと著しく長いq-armを含む非中心的で線形の染色体であるのに対し、mtDNAは円形の共有結合で閉じた二本鎖のDNAです。

所在地

Y DNAとmtDNAのもう一つの重要な違いは、Y-DNAは核の中に存在し、mtDNAはミトコンドリアの中に存在することである

ゲノムDNA

さらに、Y-DNAはゲノムDNAの構成要素であるが、mtDNAはゲノムDNAの構成要素ではない。

性差

Y-DNAは男性にしか存在しませんが、mtDNAは男性にも女性にも存在します。

したがって、これもY DNAとmtDNAの違いの一つです。

動物・植物

また、Y-DNAは哺乳類にしか存在しないが、mtDNAは動物にも植物にも存在する。

転写

さらに、Y-DNAはモノシストロンのmRNAを生成し、mtDNAは単一のポリシストロンのmRNAを生成する。

継承

以上のように、YDNAとmtDNAの大きな違いは、YDNAは父系に、mtDNAは母系に受け継がれることである

ミューテーション

重要なことは、Y-DNAは突然変異を起こすが、mtDNAは突然変異を起こさないということである

進化

YDNAとmtDNAのもう一つの違いは、進化の過程にある。

Y-DNAはヒトゲノムの中で最も進化の早い部分であり、mtDNAは世代を超えて保存された配列のため、集団の関連性を評価するためのツールとしての役割を担っている。

祖先

Y-DNAは先史時代の一人の父親「Y染色体アダム」まで、mtDNAは一人の女性「ミトコンドリア・イブ」まで遡ることができる。

彼らは約10万年~20万年前に生きていた。

結論

Y-DNAは、父親から息子に受け継がれるY染色体DNAです。

一方、mtDNAは母親から息子と娘の両方に受け継がれる。

Y-DNAはmtDNAに比べて大きく、より多くの遺伝子を含んでいる。

また、Y-DNAは核の中に存在し、mtDNAはミトコンドリアの中に存在する。

さらに、Y-DNAは突然変異を起こすスピードが速く、mtDNAは変化しない。

このように、YDNAとmtDNAの主な違いは、その構造、遺伝、進化にある。

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