染色体の中のＤＮＡ

質問

ＤＮＡが、二十らせん構造をしているのは分かります。それがタンパク質のヒストンと一緒に存在しているのもわかります。そのＤＮＡの二十らせんは、染色体の中で、どのように存在しているのでしょうか。たとえば、教科書でよく見かける染色体の中の、細長い方向に、二十らせんがまっすぐに行ったり来たりしているとか。

もう一つの質問は、染色体はどうしてあのような独特な形をしているのでしょうか。ＤＮＡの二十らせんに関係しているのでしょうか。

最後に関連のある、三番目の質問は、教科書に載っているような染色体の見えている部分は全てＤＮＡなのでしょうか。

回答No.2

dragon-2 · ベストアンサー

ＤＮＡは二重螺旋（らせん）構造をしています。これがヒストンというタンパク質にコイルのように巻き付いた形で核の中に収納されています。これを「クロマチン」といいます。クロマチンは普段はばらけた状態で核の中を漂っていますが、細胞分裂のときは引き締まって、染色体に変化し教科書のような図となります。
　もう少し詳しくいうと、ＤＮＡがヒストンに巻かれた１つの単位を「ヌクレオソーム」という。ヌクレオソームが密に並んでクロマチン繊維を形成する。さらにこの繊維がループ状に並んでソレノイド構造を形作る。ソレノイド構造が大きく巻かれて染色体になっていると考えられています。つまり、ＤＮＡが何重にも折り畳まれた形と考えてください。
　一つの染色体はたった１本の細い糸（二重螺旋のＤＡＮＡ）から出来ています。糸の太さはおよそ１００万分の２ｍｍ。ヒトの糸の長さは染色体４６本分合わせて約２ｍ。それが、直径１００分の１ｍｍの核に入っている。細かく畳まれていなければならない。というわけです。

　参考文献：ＮＨＫスペシャル「人体(3)」遺伝子ＤＮＡ

補足

まさに生命の神秘を感じました。生命について知れば知るほど、すばらしいですね。

回答No.5

DESTINY

染色体となるときにはDNAの複製が終わっていますので、２本の染色体分体からなることは間違いないのですが、X型に見えるのは、相同染色体が対合する減数分裂の時ぐらいですね。体細胞分裂ではまずX型に見えることはないでしょう。
染色体を見ることかできるのは、細胞のライフサイクルの
間期→有糸分裂期（M期）→間期
のM期の極く一時期のみです。ここで間期というのが細胞が活発に活動している時期で、DNAは各種のタンパク質を合成するために活用されています。
M期はさらに
前期→中期→後期→終期
にわけられ、教科書にある染色体が見られるのは中期です。
染色体は真ん中付近がくびれたような形をしていますが、ここを動原体（セントロメア）と呼び、キネトコアという微小菅が結合できる構造があります。

一方、間期に中心体として存在したものが、M期には２つ極に分かれ、微小菅を多方向へ伸ばした紡錘体をつくります。
この微小管の先端が染色体のキネトコアに結合します。
「後期」に入るとこの微小菅が縮み、染色体は両極に引かれていくことになります。

染色体の独特の形状は細胞分裂に備えるためなのです。

なお、間期には染色体が消えて、DNAは伸びた状態になっていますが、核の中で完全にランダムに存在しているのではなくて、染色体のセントロメアであった部分が核小体に集まり、そこからぷらざがるような構造をとっているとも言われています（広く認知されたものではなく、仮説の段階ですが）。

お礼

重要な情報ありがとうございます。

回答No.4

m_nkgw

概論についてはあらかた出ていますので、図解を見られるWebサイトを一つ。
http://www.rerf.or.jp/nihongo/effects/genetic/various/fig1.htm
ほぼ正確な図が描かれています。
これで見ると、染色体はいわいる「X」型をしていません。「X」型になるのは細胞分裂（体細胞・減数とも）時のみです。

高校生向きの概説がありましたので、それを参考URLに載せておきます。お役に立ちますように。

参考URL：

http://village.infoweb.ne.jp/~hispider/biology/division.htm

お礼

ありがとうございます。参考になりました。

回答No.3

dragon-2

すみません　追加です
２番目の質問の形ですが、あれは、中央で裂けるようになっているのです。つまり、Ｘ字状の左側と右側では全く同じ遺伝情報を持っています。これを染色分体といいます。細胞分裂時、Ｘ字の中央部左右の動原体部に紡錘糸が付着し、裂かれるように２つに分離します。が、分かれた２本とも全く同じ遺伝情報を持っていることになるのです。この意味で訊ねておられるのでしたらね。
　３番目の答えは、見えている部分についてはすべてＤＮＡと考えていいでしょう。ヒストンを包み込んでいますがね。
　あなたは、たぶん高校生ぐらいでしょうか。でしたら、染色体の語源や細胞分裂の意味意義もご存じでしょう。

回答No.1

tukitosan

１つめの答です。
二重ラセンになったＤＮＡがさらにラセン構造をとって、さらにラセン構造に成った形になっています。これで長(ｸ)つながったＤＮＡデータがからまらないようになっています。

２つ目に関してですが、これは知らないので、ご勘弁ください。

３つ目の答です。染色体とは、酢酸カーミンなどの染料で染まる物質です。染色体、その中に染色糸と言われる先ほどのＤＮＡが連続しているものと、それを包むタンパク質の部分からできています。ちょうどチョコボールのピーナッツとそれを包むチョコみたいなものです。ですから、あれ全てがＤＮＡではありません。

参考にでもなれば、幸いです。
tukitosan でした。

補足

ＤＮＡは、とても長い分子だともうのですが、それが絡まらないのは、螺旋構造がさらに螺旋構造をとっているからなんですね。どうもありがとうございました。
それから、酢酸カーミンについて調べてみたら、これも面白そうな分子の混合物でした。