染色分体は、唯一、このような有糸分裂および減数分裂などの細胞分裂事象の間に目に見える真核生物の染色体の複製によって生成される二つのコピーの一つです。
有糸分裂中、姉妹染色分体は同じ染色体のDNA複製の結果であり、それらは2つの異なる個体、母親と父親に由来するという点で相同染色体とは異なります。再結合、それらは互いに同一ではありません。
したがって、例えば、有糸分裂中の細胞の2つの姉妹染色分体の遺伝的内容は同一であるため、染色分体はすべての真核生物染色体の一部であり、細胞から子孫への遺伝情報の忠実な伝達に不可欠な機能を果たします。
一般的な系統では、各染色分体はヒストンタンパク質の八量体によって形成された核に巻かれたDNAで構成され、DNA分子に含まれる遺伝子の発現の調節に積極的に関与しています。
それらは分裂中にのみ見ることができるので、染色分体は通常ペアで見られ、全長に沿って、特にセントロメアの領域で互いに密接に付着しています。
Chromatid関数
染色分体がマークされている染色体の一般的な図（出典：ウィキメディア・コモンズ経由のマイケル）
クロマチドは、すべての真核細胞の遺伝的および後成的情報を運ぶ核構造です。これらは、有糸分裂または減数分裂のいずれかによる、細胞分裂中の遺伝物質の正しい分布に必要です。
有糸分裂中の細胞および配偶子の形成
この用語は特に染色体の重複した遺伝物質を指すために使用されるため、有糸分裂中に遺伝的に同一の細胞を形成するため、および生殖生物の減数分裂中に配偶子を形成するために染色分体は不可欠です。性的。
染色分体に含まれ、細胞から細胞分裂を介して子孫に渡る遺伝物質には、細胞に独自の特性を与えるために必要なすべての情報が含まれているため、細胞が形成する生物も含まれています。
遺伝情報の伝達
姉妹染色分体の適切な分離は、生物の機能にとって不可欠です。なぜなら、それらが細胞から細胞へ忠実に伝達されない場合、または分裂中に分離されない場合、細胞の発達に有害な遺伝性疾患が引き起こされる可能性があるためです。生命体。
これは、たとえば人間などの二倍体生物に特に当てはまりますが、植物などの他の倍数体生物には完全にではありません。染色体の「スペア」セットがあるためです。 2つのコピーの。
一例を挙げると、女性はX性染色体のコピーを2つ持っているため、一方の複製エラーは、もう一方の男性に存在する情報で「修正」または「修正」できます。 Y染色体の1つのコピーとX染色体の1つのコピーがあるため、これらは相同ではありません。
染色分体の一部
染色分体は、高度に組織化されたコンパクトなダブルバンドDNA分子で構成されています。この分子の圧縮は、DNAが巻き付けられているヌクレオソームと呼ばれる構造を形成する一連のヒストンタンパク質との会合のおかげで発生します。
ヒストンには核酸の特徴的な負の電荷と静電的に相互作用することができる正に帯電したアミノ酸が豊富にあるため、ヌクレオソームの周りにDNAを巻くことは可能です。
次に、ヌクレオソームはそれ自体に巻き付き、さらに圧縮し、有糸分裂中に観察されるものである30 nmファイバーとして知られるフィラメント状構造を形成します。
このカードの1つの領域には動原体と呼ばれる動原体と呼ばれるDNAタンパク質複合体があり、細胞分裂中に紡錘体が結合します。
有糸分裂中の染色分体
有糸分裂前期の終わりに、各染色体がその全体の構造全体、特にセントロメアとして知られているよりコンパクトな領域で結合された2つのフィラメントで構成されていることを確認できます。これらのフィラメントは以前の複製の産物である姉妹染色分体です。
細胞分裂プロセス中の染色体（出典：Wikimedia Commons経由の英語版ウィキペディアのSyntaxError55）
構造全体の姉妹染色分体間の密接な結合は、2つの間の「ブリッジ」として機能するコヘシンと呼ばれるタンパク質複合体のおかげで達成されます。この凝集は、娘細胞への染色分体の分離の前に、DNAが複製するときに確立されます。
姉妹染色分体が中期-後期の間に分離されると、娘細胞の1つに分泌される各染色分体は、次の有糸分裂の前に複製して再び姉妹染色分体を形成する染色体と見なされます。
減数分裂中の染色分体
有性生殖を行う生物の真核細胞のほとんどは、核内に一方の親からの染色体のセットともう一方からの別のセットの染色体を持っています。相同染色体。遺伝的に同等であるが同一ではないため。
各相同染色体は、細胞が分裂プロセスを開始する前に、核内でゆるく配置されている、DNAとタンパク質（染色分体）の高度に秩序立った鎖です。
性細胞が減数分裂期に入る前に、各相同染色体は複製され、有糸分裂中に起こるように、その構造全体および動原体領域で結合された2つの同一の姉妹染色分体で構成されます。
最初の減数分裂の前期には、すでに2つの姉妹染色分体で構成されている（父親と母親からの）相同染色体が、シナプスと呼ばれるプロセスを介して、その全長に沿って互いに接近します。テトラドと呼ばれる複合体が形成され、各相同染色体とその姉妹染色分体から構成されます。
シナプスは、相同染色体間の遺伝的交換または組換えを可能にします。これは、その後、減数分裂の後期Iの間に分離し、別々の細胞に分布します。
各相同染色体の姉妹染色分体は、最初の減数分裂の間に単一ユニットとして分泌されます。それらは同じ細胞に置き換えられますが、減数分裂IIの間に互いに分離され、そこでは半数体数の染色体が生成されます。
参考文献
- Klug、WS、&Cummings、MR（2006）。遺伝学の概念。ニュージャージー州アッパーサドルリバー：ピアソン教育。
- Michaelis、C.、Ciosk、R.、&Nasmyth、K.（1997）。コヘシン：姉妹染色分体の早期分離を防ぐ染色体タンパク質。セル、91（1）、35-45。
- Revenkova、E.&Jessberger、R.（2005）。姉妹染色分体を一緒に保つ：減数分裂におけるコヘシン。複製、130（6）、783-790。
- ソロモン、B。マーティン、生物学、第7版、トンプソンラーニング社、2005年。ISBN0-534-49276。
- 鈴木、DT、&グリフィス、AJ（1976）。遺伝分析の紹介。WH Freeman and Company。