一つの細胞の内部への旅：命の書を探検する

要約

私たちの体は兆候の細胞で構成されており、それぞれが核と呼ばれる小さな区画に含まれるDNAにある指示書の本を持っています。この小さな指示書であるゲノムには、私たちが今後もなるものすべてを作るための情報が含まれています。すべての細胞に同じ本がありますが、ブックマークのセットがそれを読むべきページを教えます。ゲノムには、30百万文字を持つ約20,000の個々の指示である遺伝子があります。ゲノムはその100倍近くの長さであり、それぞれの遺伝子の間に数百ページが挿入されています。

一つの細胞の内部への旅

すべての人間は、母親と父親からの1つの細胞が合体し、10兆の細胞が体内にあるまで繰り返し再生されます。細胞は怠惰ではありません。彼らは全体を作り出す責任があります。これは、鼻が鼻になるかどうか、そして同じことが体のすべての部分に適用されるため、疑問が生じます。答えは、体のすべての細胞に存在する指示書の本であるゲノムにあります。

ゲノム：命の書

細胞の核に含まれるDNAは、生命の青写真であるゲノムを構成するために組織化されます。DNAは螺旋状に変形し、伸ばすと染色体の小さなストランドを形成します。母親から23個、父親から23個の染色体があります。XX染色体とXY染色体が生物学的な性別を決定します。ゲノムには、体内の生物学的プロセスの指示を提供する約20,000の遺伝子が含まれています。

ゲノムの構成

私たちのゲノムは、私たちが読む本よりもほぼ100倍長いです。ゲノムは約32億文字であり、各章は4800万から2億5000万文字で構成されています。これをタイプすると、ほぼ60万ページに相当します。ただし、ゲノムは単なるテキストではありません。遺伝子の間には、充填ページがあります。稀に、これらの充填ページのいくつかは、遺伝子が互いに相互作用しないようにするためのバリアとして役立ちました。

ゲノム：命の書よりもほぼ100倍長い

充填ページであるイントロンに加えて、遺伝子の間にはまだ完全に理解されていない数千の塩基があります。さらに、機能的なmRNA分子の合成のための指示を含むエクソンには、以前は無用と考えられていたいくつかの塩基があります。私たちはゲノムの入力と出力を線形プロセスとして認識していますが、ゲノムの機能のより包括的な理解には、紙の文書としてではなく、動的な3D媒体として見る必要があるかもしれません。

遺伝子発現と細胞分化

すべての細胞に同じゲノムがありますが、異なる細胞タイプの特定の機能は、遺伝子の選択的発現によって引き起こされます。外部および内部の信号は、特定の遺伝子を一意の方法で活性化、調節、または沈黙させることができます。細胞は、特定の遺伝子だけが「オンになる」ために分化します。一つの細胞に異なる遺伝子が活性化されると、異なるタイプの細胞に変化することができます。異常に、一部の細胞は、特定のDNA変化のためにタイプを変更します。

結論

一つの細胞を通して旅をすると、人間の体の驚異と複雑さが明らかになります。ゲノム、命の書は約20,000の遺伝子を持ち、生物学的プロセスの指示を特定の方法で組織化しています。ゲノムの発現は選択的であり、細胞分化に重要な役割を果たします。ゲノミクスの分野での可能性は無限であり、私たちのゲノムに対する理解は常に進化しています。