染色体、DNA、遺伝子、ゲノムの違い

DNA鑑定、がん遺伝子、ゲノムプロジェクトといった単語が聞かれるようになり、科学の進歩が大きな影響力を持つようになりました。人間はなぜ生きているのか、なぜ死ぬのかと言った疑問に宗教だけでなく科学も近づこうとしています。

 

専門用語の解説

染色体はDNAで構成されている

ヒトの体は細胞が集まって構成されています。そのほとんどの細胞の中には核があり、核には染色体が収納されています。さらに染色体はDNAを収納しています。

 

DNAは非常に細長い物質ですが、ヒストンと呼ばれるたんぱく質に規則正しく巻き付いています。そのヒストンとDNAが大量に集まったものが染色体です。1個の細胞に収められているDNAを一直線に伸ばすと約170cmありますが、規則的に折りたたみ、染色体という構造をとることによって約10μmの細胞にうまく収まっています。

 

ヒトの染色体の数は決まっています。ヒトは22対の常染色体と1対の性染色体を持っているため、1この細胞の核には46個の染色体が入っていることになります。この「対」という言葉ですが、両親から1本ずつ染色体を受け継ぐためペアとなっています。

 

また、染色体を受け継ぐ際に不具合が生じて染色体の数に異常があることがあります。例えば、第21番染色体が1本余分にあって3セット存在する場合はダウン症の原因となります。

 

DNAは化学物質の名前

ヒトの設計図として例えられるDNAの正体は何でしょうか。本当に設計図のように人のイメージ図が含まれているわけではありません。実は、非常にデジタルな方法で設計図が組み込まれているのですが、それを可能とするのがDNAという物質です。

 

DNAは(deoxyribonucleic acid)の略で日本語ではデオキシリボ核酸と訳します。要するに、DNAは化学物質の名前です。

 

構造の特徴として糖、塩基、リン酸という3つの要素から1つのDNA単位が構成されます。これが連続して結合して染色体に格納されています。また、DNA中で塩基には次の4種類が存在し、この組み合わせがヒトの設計図の素になります。

 

アデニン    (A)
シトシン    (C)
グアニン    (G)
チミン       (T)

 

コンピュータの世界では0と1の組み合わせによって情報が書き込まれていますが、生物の場合はA、C、G、Tの組み合わせによって情報が書き込まれていることになります。

 

遺伝子ゲノム

DNAに人の情報が書き込まれることが知られていますが、DNAの端から端まで情報が書き込まれているわけでは無いのです。意味のある情報を遺伝子と呼びます。

 

遺伝子の具体的な例としては目の色を決める遺伝子があります。DNA配列の中の目の色を決める遺伝子部分に違いがあるため、人によって目の色が異なります。

 

ただし、遺伝子でない部分も遺伝子が正常に発現するために働きがある部分もあります。例えば、酵素の目印になる配列などがあります。このように、遺伝子でない部分も含めたDNAに書き込まれた全情報をゲノムと呼びます。

 

 

まとめ

染色体 DNAが規則正しく集まったもの
DNA 化学物質名で情報が書き込まれる
遺伝子 意味のある情報
ゲノム 全ての情報

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