主な相違点 – 生殖細胞変異と体細胞変異

生殖細胞変異と体細胞変異は、多細胞生物の体細胞において、ライフステージの異なる2種類の変異が発生することである。

突然変異とは、生物のゲノムのヌクレオチド配列が永久に変化することである。

DNA複製の際のエラーやDNAの損傷が、ヌクレオチド配列の変化を引き起こすことがあります。

しかし、遺伝子のヌクレオチド配列の変化の中には、タンパク質のアミノ酸配列に影響を与えないものもあります。

そのため、子孫の表現型も影響を受けない。

しかし、遺伝子の塩基配列が1つ変化するだけで、子孫の表現型に大きな影響を与える可能性がある。

前述したように、突然変異には生殖細胞突然変異と体細胞突然変異があります。

生殖細胞変異は、配偶子形成の過程で、さまざまな段階の細胞で発生する。

体細胞突然変異は、肝細胞、筋肉細胞、皮膚細胞など、通常の体細胞で発生する。

生殖細胞突然変異と体細胞突然変異の主な違いは、生殖細胞突然変異は遺伝するのに対し、体細胞突然変異は子孫に遺伝しないことである。

生殖細胞変異とは

生殖細胞突然変異は、生殖細胞のDNAにおける遺伝性の変化です。

生殖細胞は、卵細胞または精細胞のいずれかになるように指定されています。

生殖細胞突然変異は、単細胞の段階にある接合体にも起こる可能性があります。

生殖細胞突然変異は、性細胞のDNA配列の変化であるため、子孫に受け継がれます。

したがって、この種の突然変異は子孫のすべての細胞に見られる可能性があります。

そのため、生殖細胞突然変異は遺伝性突然変異とも呼ばれます。

生殖細胞突然変異は、生物の体のすべての細胞に見られるので、その突然変異は子孫の体質的な突然変異となる。

図1：網膜芽細胞腫の遺伝性

生殖細胞突然変異の原因として最も多いのは、酸化的DNA損傷です。

子孫の遺伝性疾患の20%は生殖細胞突然変異が原因です。

生殖細胞変異は、眼の網膜芽細胞腫や腎臓のウィルムス腫瘍のように、子孫にがんを引き起こすこともあります。

生殖細胞突然変異の発生頻度は体細胞突然変異の発生頻度より低い。

図1に網膜芽細胞腫の遺伝を示す。

体細胞突然変異とは

体細胞突然変異とは、受精後の個体の一つの体細胞に生じる後天的な突然変異のことである。

体細胞突然変異は、突然変異を起こした細胞の下流の細胞にのみ受け継がれる。

したがって、突然変異を受けた個体の一部のみが体細胞突然変異を持つことになる。

したがって、体細胞突然変異は、同じ個体の中に異なる遺伝子型を持つ細胞を含む、体細胞モザイクを持つ個体を作り出す。

体細胞突然変異は、特定の化学物質や紫外線などの環境要因によって起こることが多い。

体細胞突然変異は性細胞ではなく体細胞で起こるので、この種の突然変異は子孫に遺伝しない。

しかし、植物では、体細胞突然変異は無性生殖によって遺伝させることができる。

体細胞突然変異を持つ新しい世代は、体細胞クローンと呼ばれる。

赤いおいしいリンゴやネーブルオレンジは、このような体細胞クローンです。

動物の体細胞突然変異は、その突然変異を持つ細胞のクローンを作ることで遺伝させることができる。

がん原遺伝子の変異は、がんを発生させる。

腫瘍は、体細胞の無秩序な分裂により発生する。

コケモモの体細胞突然変異は、さまざまな色の花を咲かせ、無性生殖によって新しい世代に受け継がせることができる。

一般に、オレンジ色のコケモモは変異型と考えられている。

図2にガーデンモス・ローズの花色の違いを示す。

生殖細胞変異と体細胞変異の類似性

• 動物や植物に起こる突然変異には、生殖細胞系列変異と体細胞系列変異があります。
• 生殖細胞変異と一部の体細胞変異は遺伝する。

生殖細胞変異と体細胞変異の違い

定義

生殖細胞突然変異。

生殖細胞突然変異：生殖細胞系列における検出可能で遺伝性のあるあらゆる変化。

体細胞突然変異。

体細胞突然変異とは、生物の体細胞組織における突然変異であり、遺伝的にモザイクのかかった個体となるものです。

として知られています。

生殖細胞系列変異。

生殖細胞突然変異は、遺伝性突然変異としても知られている。

体細胞突然変異。

体細胞突然変異は、後天性突然変異としても知られています。

で発生する。

生殖細胞突然変異。

生殖細胞突然変異は、配偶子形成の間に現れるさまざまな細胞の段階で発生する。

体細胞突然変異。

体細胞突然変異は、肝臓、筋肉、皮膚細胞など、通常の体細胞で起こる。

期間

生殖細胞突然変異。

生殖細胞系列の突然変異は、配偶子形成の際に起こる。

体細胞突然変異。

体細胞突然変異は、生物の一生のうちいつでも起こりうる。

で見つかりました。

生殖細胞変異。

生殖細胞突然変異は、新しい生物のすべての体細胞に存在する。

体細胞突然変異。

体細胞突然変異は、体の一部や組織で見つかる。

継承

生殖細胞系列変異。

生殖細胞変異は、子孫に遺伝する。

体細胞突然変異。

体細胞突然変異は子孫に遺伝しない。

影響力

生殖細胞変異。

生殖細胞突然変異は、新しい生物の体内の各細胞に影響を与える。

体細胞突然変異。

体細胞突然変異の影響は局所的です。

通常、1つの組織に影響を与える。

進化

生殖細胞突然変異。

生殖細胞突然変異は、自然選択によって進化に影響を与える。

体細胞突然変異。

体細胞突然変異は進化に影響を与えない。

がんにおける役割

生殖細胞変異。

目の網膜芽細胞腫や腎臓のウィルムス腫瘍は、生殖細胞系列の突然変異によって生じる2種類の癌です。

体細胞変異。

癌原遺伝子の変異により、体内で癌が発生する。

結論

植物や動物に起こりうる突然変異には、生殖細胞突然変異と体細胞突然変異の2種類があります。

生殖細胞突然変異は、生殖細胞から性細胞まで、さまざまな段階の細胞で発生する可能性がある。

生殖細胞突然変異は性細胞で起こるため、遺伝性があり、新しい生物の体細胞全体がその突然変異を含んでいる。

体細胞突然変異は、外部環境要因にさらされることによって体細胞で発生する。

クローンでない限り、体細胞突然変異は遺伝しない。

したがって、生殖細胞突然変異と体細胞突然変異の主な違いは、遺伝する能力です。