* 同一のDNA、異なる発現: 筋肉細胞と神経細胞の両方が同じ遺伝子のセット(DNAでエンコード)を持っていますが、それらすべてを表現していません。数千冊の本がある図書館を想像してください。司書とシェフの両方が同じ図書館にアクセスできますが、彼らは仕事に応じて異なる本を使用しています。
* 遺伝子調節:マスタースイッチ: どの遺伝子が「オンになっている」または「オフ」するかを細胞を調節する方法は、遺伝子調節と呼ばれます。このプロセスは、以下を含むさまざまな要因によって制御されます。
* 転写因子: これらのタンパク質は特定のDNA配列に結合し、遺伝子がRNAに転写される速度を制御します。
* エピジェネティクス: DNAとその関連するタンパク質の化学的修飾は、DNA配列自体を変えることなく遺伝子発現を変化させる可能性があります。
* 環境要因: ホルモン、成長因子、さらにはストレスなどの外部シグナルは、遺伝子調節に影響を与える可能性があります。
* 筋肉細胞の専門化: 筋肉細胞は次のような遺伝子を表現します:
* 収縮: アクチンやミオシンのようなタンパク質は、筋肉の収縮を可能にするために豊富に産生されます。
* エネルギー代謝: 筋肉細胞には多くのエネルギーが必要であるため、エネルギー産生に関連する遺伝子は非常に活発です。
* 神経細胞の専門化: 神経細胞は次のような遺伝子を発現します:
* 信号伝送: 神経衝動の作成と伝達に関与するタンパク質の遺伝子(イオンチャネルや神経伝達物質など)は高度に発現しています。
* 通信: 神経細胞は他の細胞と通信する必要があるため、シグナル伝達分子の産生に関与する遺伝子が活性です。
要するに 筋肉細胞と神経細胞は同じDNAを共有していますが、遺伝子調節によって制御されたその遺伝コードのさまざまな部分を利用して、ユニークな機能を備えた特殊な細胞になります。これは、同じ遺伝的青写真を共有しているにもかかわらず、それらを違うものにします。