命名法 生物が 持つ常染色体の数は、種 や細胞の種類 によって異なる。常染色体は通常、1から始まる連番で識別される(性染色体 は文字で示される)。
二倍体 生物では、体 細胞には各常染色体が2コピーずつ含まれており、それぞれ両親から1コピーずつ受け継がれています。一方、生殖 細胞(卵子 または精子)には通常、各常染色体が1コピーずつ含まれています。 相同染色体 ペアは同じ番号で識別されます(例えば、体細胞には染色体1 が2コピー、染色体2 が2コピーなど)。
人間 ヒトゲノムに は44本の常染色体、または二倍体生物として、1~22番の番号が付けられた22対の相同常染色体が含まれています。これらの常染色体対は、おおよそ塩基対のサイズ順に番号(ヒトでは1~22)が付けられています。[ 3 ]
ヒトの常染色体はすべて、中期 または前中期 で停止した細胞 から染色体を抽出し、特定の色素(最も一般的にはギムザ染色 )で染色することによって同定され、マッピングされている。 [ 4 ] これらの染色体は、比較しやすいように通常は核型図 として観察される。臨床遺伝学者は、 個人の核型図を基準核型図と比較することで、特定の表現型 の細胞遺伝学的基盤を発見することができる。たとえば、パトー症候群の人の核型図では、 染色体13 のコピーが3つあることが示される。核型図と染色技術は、染色体の大規模な破壊しか検出できない。数百万塩基対よりも小さい染色体異常は、一般的に核型図では見ることができない。[ 5 ]
常染色体は性染色体ではないにもかかわらず、性決定遺伝子 を含んでいます。例えば、17番染色体の SOX9 遺伝子の変異は、典型的なY染色体を持つヒトを女性として発達させる原因となります。Y性染色体のSRY 遺伝子によってコードされる転写因子TDF は、発生中の男性の性決定に不可欠なタンパク質であり、SOX9を活性化することによって機能します。SOX9の変異は、TDF転写因子なしで遺伝子が活性化されることを引き起こします。[ 6 ]
酵母 酵母(S. cerevisiae )のゲノムは、半数体状態では16本の染色体(二倍体状態では32本)を持つ。 しかし 、他の生物とは異なり、公式にはローマ数字(I~XVI)で番号が付けられている。[ 7 ] 染色体を直接観察して数える技術が開発される以前に研究されていた生物であるため、染色体の番号付けは、長さではなく1950年代の発見順に基づいていた。[ 8 ] 1996年に全ゲノムが発表され、全ゲノム配列が解読された最初の真核生物となったとき、 参照文献 では組み立てられた各染色体を「chrI」、「chrII」、…「chrVXI」と命名することで、ローマ数字に基づく命名規則が継続された。 [ 9 ]
常染色体遺伝性疾患 常染色体劣性遺伝子の遺伝様式と表現型への影響を示す図。 常染色体遺伝性疾患は 、さまざまな原因で発生する可能性があります。最も一般的な原因としては、親の生殖細胞における不分離 や、親から有害な対立遺伝子がメンデル遺伝することなどが挙げられます。メンデル遺伝を示す常染色体遺伝性疾患は、 常染色体優性 または劣性のいずれかの様式で遺伝する可能性があります。[ 10 ] これらの疾患は、男女どちらにも同程度の頻度で発現し、伝わります。[ 10 ] [ 11 ] 常染色体優性疾患は、子供が有害な対立遺伝子 のコピーを1つだけ受け継ぐだけで疾患を発症するため、親と子の両方に存在することがよくあります。しかし、常染色体劣性疾患では、疾患を発症するには有害な対立遺伝子のコピーが2つ必要です。有害な対立遺伝子のコピーを1つ持っていても疾患表現型を示さない可能性があるため、両親がともにその疾患の保因者(ヘテロ接合体 とも呼ばれる)であれば、表現型が正常な両親から疾患を持つ子供が生まれる可能性があります。
常染色体異数性 も疾患の原因となることがあります。常染色体の異数性は許容されにくく、通常は胎児の流産につながります。遺伝子が豊富な染色体(例えば1番染色体) の異数性を持つ胎児は満期まで生存することはなく[ 12 ] 、遺伝子の少ない染色体(例えば21番染色体 )の異数性を持つ胎児でも23%以上が流産します[ 13 ] 。常染色体を1コピー持つこと(モノソミーと呼ばれる)は、ごくまれにモノソミーでも出生後生存することがありますが、ほとんどの場合、生命と両立しません。しかし、常染色体を3コピー持つこと(トリソミーと呼ばれる)は、生命との両立性がはるかに高くなります。一般的な例としては、ダウン症候群(21トリソミー)があり、これは通常の2本ではなく3本の 21番染色体 を持つことによって引き起こされます。[ 12 ] 満期まで生存した症例が記録されているヒト常染色体トリソミーの他の例としては、エドワーズ症候群 (18トリソミー)、 パトー症候群 (13トリソミー)、ワーカニー症候群2 (8トリソミー) 、 9トリソミー 、および22トリソミーが あり、これらは多くの疾患と関連しています。
部分的な異数性は、減数分裂中の不均衡な転座 の結果としても発生する可能性があります。 [ 14 ] 染色体の一部が欠失すると部分的なモノソミーが起こり、重複すると部分的なトリソミーが起こります。重複または欠失が十分に大きい場合は、個人の核型図を分析することで発見できます。常染色体転座は、癌から 統合失調症 まで、多くの疾患の原因となる可能性があります。[ 15 ] [ 16 ] 単一遺伝子疾患とは異なり、異数性によって引き起こされる疾患は、機能不全の遺伝子産物ではなく、不適切な遺伝子量 の結果です。 [ 17 ]
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