主な違い – 染色体 vs 遺伝子

DNAは遺伝子の設計図を持ち、生物の表現型を決定する。

また、種の進化を物語る歴史の書と考えられている。

DNAは通常、二重らせんとして存在する。

染色体はDNAの最も高い組織化された形態と考えられている。

遺伝子は、タンパク質をコードする染色体上の遺伝子座です。

染色体と遺伝子の主な違いは、染色体はタンパク質が最も多く含まれるDNAの構造であるのに対し、遺伝子は染色体上に存在するDNAの断片であることです。

また、1本の染色体は多くの遺伝子から構成されていますが、遺伝子は染色体上の1つの遺伝子座にあります。

この論文では、この点について研究しています。

1. What is a Chromosome
      – Definition, Characteristics
2. What is a Gene
      – Definition, Characteristics
3. What is the difference between Chromosome and Gene

染色体とは

染色体は、DNAの二重らせんとタンパク質が最も凝縮された構造をしています。

典型的な染色体には、数千の遺伝子が保存されている。

原核生物は、ヒストン様タンパク質が詰まった1本の円形染色体からなる。

真核生物は大きな線状染色体からなる。

約145bpのDNA鎖が、8つのヒストン蛋白質からなるコアに巻き付き、ヌクレオソームという構造体を形成している。

このレベルのDNA鎖はあまり凝縮しておらず、糸状構造を呈している。

ヌクレオソームは折りたたまれて、クロマチンと呼ばれる250 nmの繊維状になる。

このレベルでは、特定の遺伝子のDNA配列へのアクセス性が、その遺伝子の発現を制御する可能性がある。

クロマチンはさらに30 nmの繊維に巻き取られ、染色体を形成する。

このようにして、DNA二重らせんの構造的な完全性が保たれている。

ヒトのゲノムには、22対の常染色体と2本の性染色体の合計46本の染色体が存在します。

遺伝子以外にも、染色体には複製起点、セントロメア、テロメアなどの領域があります。

複製起点はDNAの複製を開始させる。

セントロメアは、染色体分離の際に、娘細胞内にすべてのf本の染色体を確実に格納する。

テロメアは、染色体末端部にある遺伝子が切断されないように保護する。

染色体異常の解析には、メタフェースに出現した染色体を用いて核型を作成します。

遺伝子とは

遺伝子とは、特定のタンパク質をコードしているゲノム配列の領域（遺伝子座）のことである。

DNAはmRNAに転写され、mRNAがタンパク質に翻訳されることを分子生物学のセントラルドグマと総称している。

遺伝子は、遺伝の分子単位と呼ばれている。

現代の遺伝子の概念は、1860年代のグレゴール・メンデルによる特性の遺伝に関する研究に端を発している。

ほとんどの生物はDNAを遺伝物質として利用している。

一般に、ヒトのゲノムは約2万個の遺伝子から構成されている。

遺伝子の構造は、主にコード配列と制御配列の2つのセグメントから構成されている。

コーディング配列にはエクソンとイントロンが存在する。

原核生物にはイントロンはない。

真核生物では、エクソンのスプライシングの結果、イントロンが除去される。

1つの遺伝子から複数のタンパク質が選択的スプライシングにより得られる。

コード配列には、RNAの非翻訳領域も含まれる。

制御配列は、プロモーター領域、エンハンサー、阻害剤から構成される。

原核生物では、複数の遺伝子がグループ化してオペロンを形成している。

オペロンは、複数のタンパク質をコードする配列が一緒に転写されたものです。

ウイルスの中には、完全にRNAゲノムで構成されているものがあります。

その遺伝子をRNA遺伝子と呼ぶ。

遺伝子の発現は、転写レベルまたは翻訳レベルのいずれかで制御される。

タンパク質のアミノ酸配列を特定する塩基配列を遺伝暗号と呼ぶ。

生物は生殖によって遺伝子一式を受け継ぐ。

遺伝子の配列に変異が生じると、同じ遺伝子でも異なる変異型が生じる。

遺伝子の変異は対立遺伝子と呼ばれる。

対立遺伝子は、集団の中で形質のバリエーションを生み出すことがあります。

対立遺伝子には優性と劣性があります。

ほとんどの対立遺伝子はメンデル遺伝をする。

：図2 染色体と遺伝子

染色体と遺伝子の違い

定義

染色体。

染色体は、DNA分子とタンパク質が最も凝縮された構造です。

遺伝子：染色体上の遺伝子座。

遺伝物質

染色体。

染色体は常にDNAで構成されている。

遺伝子： DNAとRNAのどちらか一方から構成されている。

変異の影響

染色体。

染色体：相同組換えで起こるので、染色体の変異は比較的大きい。

遺伝子：遺伝子の変異は小さく、時には静かです。

DNAの複製やその結果生じるDNA損傷で発生する。

変異の例

染色体。

 染色体の突然変異は、遺伝子の重複、欠失、再配列、逆位などの染色体異常を引き起こす。

遺伝子：遺伝子の変異には、点変異、フレームシフト変異、すなわち挿入と欠失があります。

結論

染色体の突然変異は、相同組換えイベントのエラーによって起こる。

そのため、染色体の大きな領域が変化する。

例えば、ある遺伝子の重複は、その遺伝子産物（RNAとタンパク質の両方）を蓄積する可能性がある。

この過剰発現が癌遺伝子で起こると、癌の発生につながる可能性がある。

したがって、これらの突然変異は生物にかなりの影響をもたらす。

しかし、遺伝子の変異は塩基対のレベルで起こる。

ほとんどの遺伝子変異は、silent、synonymous、conservativeです。

これらの変異はタンパク質の機能にはあまり影響を及ぼさない。

しかし、少数の突然変異は致死的です。

変異の有効性は、染色体と遺伝子の主な違い、すなわちゲノム上で占める領域の大きさにも関係する。