主な違い – 遺伝子変異と染色体変異
遺伝子変異と染色体変異は、生物のゲノムで発生する 2 種類の変異です。突然変異は、遺伝子のヌクレオチド配列の永久的な変化です。遺伝子変異と染色体変異は、主に変化の大きさが異なります。 主な違い 遺伝子突然変異と染色体突然変異の違いは、遺伝子突然変異は遺伝子のヌクレオチド配列の変化であるのに対し、染色体突然変異は染色体の構造または数の変化ですということです。 突然変異は、DNA複製のエラー、相同染色体の分離、または紫外線や化学物質などの突然変異原によって引き起こされます。それらは機能性タンパク質の産生を変化させます。染色体変異は変異の規模が大きいため、遺伝子変異よりも染色体変異の影響が大きい。
対象となる主な分野
1.遺伝子変異とは
– 定義、機能、タイプ
2.染色体変異とは
– 定義、機能、タイプ
3.遺伝子変異と染色体変異の類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4.遺伝子変異と染色体変異の違いは何ですか
– 主な違いの比較
重要な用語:異数性、染色体数の変化、染色体突然変異、染色体構造変化、欠失、重複、遺伝子突然変異、挿入、反転、ミスセンス突然変異、ナンセンス突然変異、点突然変異、サイレント突然変異、転座 
遺伝子変異とは
遺伝子突然変異は、遺伝子のヌクレオチド配列の変化です。遺伝子突然変異は、有糸分裂と減数分裂の両方による細胞分裂中の DNA 複製のエラーによって引き起こされる可能性があります。また、遺伝子変異は紫外線や化学物質などの環境要因によって引き起こされます。これらの要因は変異原と呼ばれます。鎌状赤血球貧血、血友病、嚢胞性線維症、ハンチントン症候群、テイ・サックス病、および多くのがんは、遺伝子変異によって引き起こされます。遺伝子変異には、点変異と塩基対の挿入または欠失の 2 種類があります。
点変異
点突然変異は、一塩基置換によって引き起こされます。 3 種類の一塩基置換は、サイレント変異、ミスセンス変異、およびナンセンス変異として識別できます。遺伝コードの縮重により同じタンパク質が生成されるため、一部の単一ヌクレオチドの変化は許容できる場合があります。このタイプの突然変異はサイレント ミューテーションと呼ばれます .ヌクレオチドの一部の変更により、対応するアミノ酸が変更される場合があります。産生タンパク質は、元のタンパク質とは異なる特性を備えています。このタイプの変異はミスセンス変異と呼ばれます . ヌクレオチドのいくつかの変化は、停止コドンなどの翻訳阻害シグナルを導入する可能性があります。このタイプの変異はナンセンス変異と呼ばれます . ナンセンス変異は、機能しない短いタンパク質を生成します。
図 1:遺伝子変異 – 点変異
塩基対の挿入または削除
塩基対は、元の配列から挿入または削除できます。このタイプの突然変異は、オープンリーディングフレームを変更することができます。したがって、それらはフレームシフト変異と呼ばれます。翻訳プロセスは、配列への終止コドンの導入が早すぎたり遅すぎたりすることによっても影響を受ける可能性があります。遺伝子変異は 図 1 に示されています .
染色体突然変異とは
染色体の変化は染色体突然変異と呼ばれます。染色体の突然変異は、主に減数分裂中の交差の誤りによって引き起こされます。さらに、突然変異原は染色体の突然変異を引き起こす可能性もあります。染色体変異は、染色体の数だけでなく、染色体の構造にも発生する可能性があります。
染色体構造の変化
染色体構造の変化には、転座、重複、逆位、欠失の 4 種類があります。 転座 非相同染色体間の染色体のセグメントの交換です。 複製 遺伝子の余分なコピーの生産です。壊れた染色体セグメントは反転され、反転中に染色体の同じ位置に再び挿入されます .ペリセントリック反転はセントロメアを含みます。パラセントリック逆位は、セントロメアではなく、染色体の短腕と長腕で発生します。染色体のセグメントの永久的な切断は、欠失と呼ばれます .染色体の一部の欠失は致死的です。
図 2:染色体構造の変化
1 – 削除、2 – 複製、3 – 反転
染色体数の変化
一部の生物には異常な数の染色体が含まれています。これは異数性と呼ばれます。異数性は、減数分裂の後期 I の間の相同染色体分離の失敗により発生します。染色体の切断または不分離エラーは、相同染色体の不適切な分離を引き起こします。得られた性細胞には、欠落した染色体または余分な染色体が含まれている場合があります。クラインフェルター症候群とターナー症候群は性染色体異常です。ダウン症は常染色体異常です。
遺伝子変異と染色体変異の類似点
- 遺伝子変異と染色体変異の両方が、生物の遺伝物質に変化をもたらします。
- 遺伝子変異と染色体変異の両方が、遺伝子発現の変化を引き起こします。
遺伝子変異と染色体変異の違い
定義
遺伝子変異: 遺伝子のヌクレオチド配列の変化は、遺伝子変異と呼ばれます。
染色体変異: 染色体構造または染色体数の変化は、染色体変異と呼ばれます。
原因
遺伝子変異: DNA 複製のエラーと、紫外線や化学物質などの変異原が遺伝子変異を引き起こします。
染色体変異: 減数分裂中の交差におけるエラーは、染色体変異を引き起こします。
変更
遺伝子変異: 変更は、遺伝子突然変異で遺伝子のヌクレオチド配列に発生します。
染色体変異: 変化は、染色体突然変異の染色体のセグメントで発生します。
影響を受ける遺伝子の数
遺伝子変異: 単一の遺伝子が遺伝子変異の影響を受けます。
染色体変異: いくつかの遺伝子が染色体変異の影響を受けています。
影響力
遺伝子変異: 遺伝子変異の影響は比較的少ないです。
染色体変異: 染色体の突然変異は時に致命的となることがあります.
病気
遺伝子変異: 鎌状赤血球貧血、血友病、嚢胞性線維症、ハンチントン症候群、テイ・サックス病、がんは、遺伝子変異によって引き起こされます。
染色体変異: クラインフェルター症候群、ターナー症候群、ダウン症候群は、染色体の突然変異によって引き起こされます。
結論
遺伝子突然変異と染色体突然変異は、特定の生物の遺伝物質に変化をもたらします。遺伝子変異は、遺伝子のヌクレオチド配列の変化です。遺伝子変異により、体内のタンパク質の機能が変化する可能性があります。染色体変異は、染色体構造または染色体数の変化のいずれかです。遺伝子変異よりも染色体変異の影響が大きい。遺伝子変異と染色体変異の主な違いは、各タイプの変異によって遺伝物質に生じる変化の大きさです。
参照:
1.ベイリー、レジーナ。 「遺伝子変異はどのように起こるのか」ソートカンパニーN.p.、n.d.ウェブ。こちらから入手できます。 2017 年 7 月 29 日.
2.ベイリー、レジーナ。 「染色体変異はどのように起こるか」ソートカンパニーN.p.、n.d.ウェブ。こちらから入手できます。 2017 年 7 月 29 日
画像提供:
1. NCI による「ポイント突然変異」 – (パブリック ドメイン) Commons Wikimedia 経由
2. 「Single Chromosome Mutations」Richard Wheeler (Zephyris) 著ベクター バージョン:NikNaks – ファイル:Single Chromosome Mutations.png. (CC BY-SA 3.0) コモンズ ウィキメディア経由
