遺伝子発現

この図の解説

この図は、核に収められた遺伝情報が最終的にタンパク質として働き出すまでを、階層をたどりながら示している。まず右上の核の中には遺伝子の集まりであるゲノムがあり、左へ目を移すと、染色体・染色質・DNAと、同じ物質がほどけて細くなっていく様子が描かれる。染色体は細胞分裂時に染色質が凝集してコンパクトになったもの、染色質はDNAとタンパク質が結合したものである。DNAはらせん状で、これが遺伝情報を記録する本体にあたる。図の下向きの矢印に注目したい。DNAの一区間である遺伝子は「タンパク質の設計情報」であり、その情報をもとに様々なタンパク質が合成され、さらに複数が集まって高度な機能をもつ分子機械となる。核内のDNAに記録された情報からタンパク質がつくられ機能を発揮するまでの過程全体を、遺伝子発現という。

学習の要点

• 遺伝子発現とは、DNAに組み込まれた遺伝子情報に基づいてタンパク質が構成される過程の総称であり、DNAとRNAの2種類の核酸によって行われる。
• 覚え方のコツ: 大きさの入れ子は「核 ⊃ ゲノム ⊃ 染色体 ⊃ 染色質 ⊃ DNA ⊃ 遺伝子」。外から内へ、名前がだんだん細かい単位になると覚える。
• 関連知識: 遺伝子が指定するのはアミノ酸の配列で、20種類のアミノ酸がペプチド結合でつながってタンパク質になる。人体の運動や代謝を支える酵素もタンパク質である。
• よくある間違い: 「染色体」と「染色質」の取り違え。分裂時に凝集して見えるのが染色体、ふだん核内に分散しているのが染色質で、どちらもDNAとタンパク質からなる。
• 臨床応用: 1つの遺伝子は原則1つのタンパク質を決定するため、遺伝子の異常はそのタンパク質(酵素)の欠損や異常につながり、先天性の代謝疾患などの背景となる。

比較表

確認問題（選ぶと正解が分かります）