主な違い – クロマチン vs 染色体
クロマチンと染色体は、細胞の異なるステージで現れるDNA二重らせんの2種類の構造体です。
細胞の遺伝情報を格納しているDNA二重鎖は、真核の中に詰まって存在するはずです。
クロマチンは、細胞内でパッケージされたDNAの通常の形態です。
染色体は、核分裂のメタフェースに出現する。
クロマチンと染色体の主な違いは、クロマチンが核にパッケージされるためにDNAが解けた凝縮構造からなるのに対し、染色体は娘細胞間で遺伝物質を適切に分離するためにDNA二重らせんの最高凝縮構造からなる点です。
この論文では
- クロマチンとは
– 構造、特徴 - 染色体とは
– 構造、特徴 - クロマチンとクロモソームの違いについて
クロマチンとは
クロマチンとは、真核生物のDNA二重らせんが持つ構造の一種である。
DNA、タンパク質、RNAから構成される。
クロマチンの主な目的は、細胞核への容易なパッケージングです。
クロマチンは、パッケージングの他に、遺伝子発現を制御し、DNAの複製を可能にする。
また、DNAの損傷を防ぐ働きもあります。
DNA鎖と結合するタンパク質はヒストンです。
クロマチン構造
クロマチンは、リンカーDNAと呼ばれるDNAの伸長によって相互に連結されたコア粒子であるヌクレオソームから構成されている。
ヌクレオソームのコア粒子は、8つのヒストン蛋白質からなるヒストンのコアに150-200本の長いDNA鎖を巻きつけて形成されている。
リンカーDNAは20〜60塩基対程度の大きさで、ヌクレオソーム内のDNAの出入り口で結合するヒストンH1も含まれています。
コア粒子とH1はクロマトソームと呼ばれる。
クロマトソームの形成は、DNA分子に構造的な完全性を与える。
クロマチンは、ヌクレオソームが250nmの繊維状に折り畳まれることにより、数珠つなぎ構造として現れる。
ヌクレオソームの構造を図1に示す。
図1：ヌクレオソーム
クロマチンは、細胞周期の間期に出現する。
間期のクロマチンは、ユークロマチンとヘテロクロマチンの2種類からなる。
ユークロマチンには、ゲノムの中で活発に発現している遺伝子が含まれている。
ヘテロクロマチンは不活性なDNAを含み、染色体段階においてゲノムを構造的に支持する。
ヘテロクロマチンには、構成的ヘテロクロマチンと相転移的ヘテロクロマチンの2種類があります。
染色体とは
DNA二重らせんにタンパク質が結合した最高位の凝縮構造を染色体と呼ぶ。
ゲノムには、2本以上の染色体が存在するものもあります。
同じ染色体の複数のコピーは、相同染色体対と呼ばれます。
ヒトの体には、ゲノム中に46本の染色体があります。
常染色体22本と性染色体2本の相同染色体対がこの中に含まれています。
染色体構造
染色体には数千の遺伝子が、通常のDNA二重鎖の1万倍もの数で詰まっている。
原核生物は、ヌクレオイドに局在する1本の円形染色体を持っています。
真核生物は大きな線状染色体を数本持っています。
染色体は、遺伝子のほか、複製起点、セントロメア、テロメアから構成されている。
DNAの複製は複製起点で開始される。
複製は、細胞周期の中で細胞分裂の段階に入るために行われる。
複製後の染色体は、2本の姉妹染色分体から構成される。
染色体は2本の姉妹染色分体からなり、セントロメア（動原体）によって結合されている。
キネトコアは、娘染色体が2つの細胞に分離するのを容易にするためにセントロメアに結合している一種のタンパク質である。
染色体の長腕はq腕、短腕はp腕と呼ばれ、4本の腕で構成されています。
染色体の末端は複製されず、テロメアとして残ります。
テロメアは末端の遺伝子が傷つくのを防ぎ、遺伝子を保護します。
図2は、複製された染色体の4本の腕の構造を示しています。
図2：複製染色体の4本の腕の構造
染色体はセントロメアの位置によって4種類に分類されます。
それらは、テロセントリック、アクロセントリック、サブメタセントリック、メタセントリックの4種類です。
染色体を調べるために、核分裂を中期で停止させることができます。
この染色体の異常はカリオタイピングと呼ばれ、染色体の異常が特定されます。
クロマチンと染色体の違い
定義
クロマチン：ゲノムを構成するDNA分子がヒストンでパッケージされ、クロマチンを形成する。
染色体。
細胞分裂の中期に出現する、DNAの最も高いパッケージ構造体。
期間
クロマチン：細胞周期の間期に出現するクロマチン。
染色体。
染色体は、核分裂の中期に出現し、後期には存在する。
構造
クロマチン：ヌクレオソームから構成されている。
染色体。
染色体はクロマチン線維に凝縮されている。
濃度
クロマチン：通常のDNA二重らせんの50倍程度に凝縮されている。
染色体。
染色体は、通常のDNA二重らせんの10,000倍に凝縮されている。
外観
クロマチン：クロマチン線維は、細く長い、コイル状でない構造です。
染色体。
染色体は太く、コンパクトなリボン状の構造をしている。
ペア
クロマチン：クロマチンは、対になっていない1本の繊維です。
染色体。
染色体は一対で存在する。
機能
クロマチン：遺伝子の発現を制御しながら、遺伝物質を核内に詰め込む働きをする。
染色体 染色体は、2つの細胞間で遺伝物質が均等に分離されるように、細胞の赤道上に遺伝物質を適切に配置することを保証している。
代謝活性
クロマチン：クロマチンはDNAの複製、遺伝子発現、組換えを可能にする。
クロモソーム。
染色体は代謝活性を示さない。
確認事項
クロマチン：クロマチンは、ユークロマチンとヘテロクロマチンの2つの確認物から構成されている。
染色体。
染色体は通常ヘテロクロマチックです。
メタセントリック、サブメタセントリック、アクロセントリック、テロセントリックなどの形状があります。
可視化
クロマチン：クロマチンは電子顕微鏡で数珠つなぎになった構造として観察することができる。
染色体。
染色体：光学顕微鏡では、古典的な4本腕の構造で観察できる。
結論
クロマチンと染色体は、DNA分子が凝縮された2種類の構造体です。
間期DNAは、クロマチンという糸状の構造体として存在する。
クロマチンの主な目的は、ヒストン蛋白質の助けを借りて、二本鎖DNAを細胞核に詰め込むことである。
DNA分子は、クロマチン線維の中で通常の50倍に凝縮されている。
染色体は、細胞周期のメタフェースにのみ出現し、最も凝縮された構造をとる。
染色体の主な目的は、2つの娘細胞の間で倍加した遺伝物質の分離を確実にすることである。
クロマチンと染色体の主な違いは、その凝縮度と細胞周期中の機能にある。
