染色体の構造

核に含まれるDNA-ヒストン複合体はクロマチンと呼ばれ、凝縮して、細胞周期の段階に応じて、単一の染色分体または姉妹染色分体からなる染色体を形成します。

機能的な真核生物の染色体には、姉妹染色分体をリンクするDNA配列であるセントロメアが必要です。

セントロメアは、染色体が複製された後に動原体が構築される場所でもあります。これらのタンパク質複合体により、紡錘体微小管は細胞分裂中に染色体を移動させることができます。

セントロメアの位置に応じて、染色体は4つの主要な構成で存在できます。

メタセントリック構成では、セントロメアは中央に配置され、同じ長さのアームになります。

一方、サブメタセントリック構成では、セントロメアは中心から外れているため、アームの長さが異なります。

テロセントリックな構成では、セントロメアは染色体の末端にあるため、長い一本の腕になります。

アクロセントリック染色体では、セントロメアは末端近くに位置し、「茎」と「球根」の外観を与えます。

これらのさまざまな構成は自然に発生するため、特定の染色体を特定するのに役立ちます。例えば、ヒトのY染色体はアクロセントリックです。

また、各染色分体は、その先端に非コード反復ヌクレオチド配列からなるテロメアを持たなければなりません。

テロメアは染色体の末端を保護し、安定させます。染色体が壊れると、テロメアを欠く新しく作成された端で分解が始まります。

最後に、染色体は複数の複製起点、つまりDNA複製が始まる場所を決定するヌクレオチドの配列を持っている必要があります。

ヒト染色体には、複製プロセスを迅速化するために、約30,000の複製起点が含まれています。ヒト染色体に複製の起点が1つしか含まれていない場合、1つの染色体を複製するには1か月以上かかります。

各染色体が複製すると、複製の複数の起点から始まり、結果として生じる姉妹染色分体はセントロメアで一緒に保持され、その先端にテロメアがあります。

細胞分裂の直前、染色体は最も凝縮された状態にあります。これが、染色体の観察が細胞周期のこの時点で行われることが多い理由です。