必須遺伝子対非必須遺伝子
「必須遺伝子」と「非必須遺伝子」という用語は、生物の生存に対する遺伝子の機能の臨界を指します。
必須遺伝子：
* 定義： 生物が生き残り、繁殖するために絶対に必要な遺伝子。
* 関数： これらの遺伝子は、次のような基本的な細胞プロセスに関与するタンパク質をコードします。
* DNAの複製と修復
*転写と翻訳
*代謝
*細胞分裂と成長
*細胞シグナル伝達
* 損失の結果： 必須遺伝子における機能喪失変異は、死または重度の発達障害につながります。
非必須遺伝子：
* 定義： 生物が通常の条件下で生き残り、繁殖するために必要とされない遺伝子。
* 関数： これらの遺伝子は、しばしば次の役割を果たします。
*特定の環境への適応など、特殊な機能
*免疫応答のような複雑なプロセスの規制
*表現型の変動に寄与する
* 損失の結果： 非必須遺伝子の機能喪失変異は、次のようになる可能性があります。
*特定の環境でのフィットネスの減少
*表現型の変化
*明らかな観察可能な効果はありません
重要な考慮事項：
* コンテキストの問題： 必須遺伝子はコンテキストに依存する場合があります。ある環境での生存に不可欠な遺伝子は、別の環境では必須ではない場合があります。
* 冗長性： いくつかの必須遺伝子には冗長機能があります。つまり、遺伝子の1つのコピーの損失は、2番目のコピーの存在のために致命的ではない可能性があることを意味します。
* 遺伝的背景： 遺伝子の本質性は、生物の遺伝的背景にも依存する可能性があります。
* 種の違い： 遺伝子の本質は、種によって異なり、密接に関連するものでさえ異なります。
必須遺伝子を識別する方法
* 遺伝的スクリーン： 系統的変異誘発実験では、致死性または重度の発達障害につながる遺伝子を特定します。
* ゲノム全体のRNAiスクリーン： RNA干渉を使用して遺伝子発現を倒し、細胞の成長と生存率への影響を観察します。
* 比較ゲノミクス： 遺伝子セットを種間で比較して、保存され潜在的に不可欠な遺伝子を特定します。
必須遺伝子の例：
*リボソーム生合成に関与する遺伝子
* DNAポリメラーゼをコードする遺伝子
*代謝経路に関与する遺伝子
非必須遺伝子の例：
*色素沈着に関与する遺伝子
*花の発達に関与する遺伝子
*特定の免疫応答に関与する遺伝子
以下を含む、さまざまなフィールドにとって、必須および非必須遺伝子を理解することは重要です。
* 医学研究： 潜在的な薬物標的を特定し、疾患メカニズムを理解する。
* 農業： 改善された特性を備えた工学作物。
* 進化生物学： 遺伝的ネットワークの進化と、適応における遺伝子本質性の役割の研究。
