個体の相同染色体は、二倍体生物の同じペアの一部である染色体です。生物学では、相同性は、共通の起源による親族、類似性、および/または機能を指します。
相同ペアの各メンバーには共通の起源があり、それらは配偶子の融合によって同じ生物に見られます。生物のすべての染色体は、性的対の染色体を除いて、体細胞染色体です。
相同性の観点からの性染色体は例外です。両方とも異なる起源を持っている可能性がありますが、細胞分裂のサイクル中に体細胞染色体のように振る舞わせる相同領域があります。
これらの相同部分は、有糸分裂および減数分裂の間に交尾すること、およびそれらの第2の間に再結合することの両方を可能にする。
明らかに、異なる近縁種からの特定の染色体ペアも系統発生的に相同です。しかし、それらは再結合し、変化しすぎているため、異なる種の同じ染色体を完全に相同にすることは非常に困難です。
おそらく、2つの種の染色体を比較すると、相同性はモザイクです。つまり、一方の種の染色体は、もう一方の異なる染色体と大きなまたは小さな相同領域を共有します。
染色体変化の原因
染色体レベルの変異は、2つの主要なレベルで発生する可能性があります。数の変化と構造の変化です。
シーケンスレベルでの変更は、遺伝子（およびゲノム）レベルで分析され、遺伝子、ゲノム、および種の間の情報内容の類似性のアイデアを提供します。
数と構造の変化により、個々の染色体またはそれら全体を全体として分析することにより、組織レベルで類似点と相違点を示すことができます。
倍数性の変化
1つまたはいくつかの染色体に影響を与える個人の染色体数の変化は、異数性と呼ばれます。たとえば、2つではなく3つの染色体21を持つ個人は、トリソミーを持っていると言われます。
21番染色体のトリソミーは、ダウン症候群の最も一般的な原因です。一方、X染色体が1つしかない人種のメスも、その染色体では異数体です。XO女性はターナー症候群として知られているものを持っています。
種の染色体の基本数に影響を与える変化は、正倍数性と呼ばれます。つまり、種の半数体染色体セットの繰り返しがあります。
2つある場合、生物は二倍体です-有性生殖を示すほとんどの種の場合と同様に。それらが3つ存在する場合、その生物は三倍体です。4つの場合、四倍体など。
これは植物では非常に一般的であり、この生物群の進化的変化の重要な原因となっています。
染色体再編成
個々の染色体はまた、特定の種類の再構成を示す可能性があり、それは個人と種の両方に大きな影響を与える可能性があります。これらの変更には、削除、挿入、転座、合併、および反転が含まれます。
欠失では、染色体の一部が完全に失われ、減数分裂の周期に変化が生じ、結果としておそらく生存不可能な配偶子が生成されます。
相同領域の欠如は、異常な組換え事象の原因です。挿入の場合も同じことが起こります。1つの染色体に領域が出現し、別の染色体には出現しないため、完全に相同ではない領域の生成にも同じ効果があります。
追加の特定のケースは、複製のケースです。この場合、染色体で生成されたDNAの一部が染色体の領域に追加されます。つまり、コピーされ、コピー元の横に貼り付けられます。
染色体の進化の歴史では、バッチ複製が動原体領域の定義に基本的な役割を果たしてきました。
2つの染色体間の相同性を部分的に変更するもう1つの方法は、反転領域の出現です。反転領域の情報は同じですが、その向きはペアの他のメンバーの向きと逆です。
これにより、相同染色体が異常にペアになり、配偶子で他のタイプの追加の再編成が発生します。これらの減数分裂の減数分裂生成物は実行可能でない場合があります。
染色体領域全体は、転座と呼ばれるイベントで、ある染色体から別の染色体に移動できます。興味深いことに、転座は、必ずしも相同ではない染色体間の高度に保存された領域によって促進されます。最後に、染色体間の融合を観察する可能性もあります。
シテニア
シンテニアとは、2つ以上の染色体または異なるゲノムまたは遺伝的領域を比較したときの遺伝子の順序の保存の度合いを指します。
Syntheniaは、相同領域間の配列類似性の程度の調査または測定に関与していません。むしろ、これらの地域の情報コンテンツをカタログ化し、それらが占めるスペースで同じように構成されているかどうかを分析します。
上で述べたすべての再編成は、明らかに、変化した染色体とその対応物との間のシンテニーを減少させます。それらは同じ起源を共有するのでそれらはまだ相同ですが、合成の程度ははるかに低いです。
Syntheniaは、種間の系統関係を分析するのに役立ちます。また、進化の軌跡を追跡し、種の出現において染色体再構成が果たした重みを推定するためにも使用されます。それは広い領域を利用するので、これらはマクロシンテニア研究です。
一方、Microsynteniaは同じタイプの分析を扱いますが、通常は1つまたは複数の遺伝子レベルで、より小さな領域で行います。遺伝子だけでなく染色体も、逆位、欠失、融合、および付加を受けることができます。
相同性と配列の類似性
それらが相同である場合、DNAの2つの領域は、配列レベルで高い類似性を持つ必要があります。いずれにせよ、ここで相同性は絶対的な用語であることを指摘することに興味があります。1つは相同であるかどうかです。一方、類似性は測定可能です。
そのため、シーケンスレベルで、2つの異なる種の同じものをコードする2つの遺伝子は、たとえば92％の類似性を示すことができます。
しかし、両方の遺伝子が92％相同であると言うことは、生物学的レベルで存在する可能性がある最悪の概念的エラーの1つです。
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