プリンキピア

第13章遺伝についての現代的理解

13.2 Chromosomal Basis of Inherited Disorders13.2 遺伝性疾患の染色体上の基盤

Learning Objectives学習目標

By the end of this section, you will be able to do the following:
この節を学ぶと、次のことができるようになる。
  • Describe how a karyogram is created
    核型図の作り方を説明する。
  • Explain how nondisjunction leads to disorders in chromosome number
    不分離が染色体数の異常を生むしくみを説明する。
  • Compare disorders that aneuploidy causes
    異数性による疾患を比較する。
  • Describe how errors in chromosome structure occur through inversions and translocations
    逆位と転座を通じて染色体構造の誤りが生じるしくみを説明する。
Inherited disorders can arise when chromosomes behave abnormally during meiosis. We can divide chromosome disorders into two categories: abnormalities in chromosome number and chromosomal structural rearrangements. Because even small chromosome segments can span many genes, chromosomal disorders are characteristically dramatic and often fatal.
英語のヒント
減数分裂中に染色体が異常な振る舞いをすると、遺伝性疾患が生じることがある。染色体異常は、数の異常と構造の再編成の二つに分けられる。小さな染色体部分にも多くの遺伝子が含まれうるため、染色体の疾患は特徴的に影響が大きく、しばしば致死的である。

Chromosome Identification染色体の同定

Chromosome isolation and microscopic observation forms the basis of cytogenetics and is the primary method by which clinicians detect chromosomal abnormalities in humans. A karyotype is the number and appearance of chromosomes, and includes their length, banding pattern, and centromere position. To obtain a view of an individual’s karyotype, cytologists photograph the chromosomes and then cut and paste each chromosome into a chart, or karyogram. Another name is an ideogram (Figure 13.5).
英語のヒント
染色体の単離と顕微鏡観察は細胞遺伝学の基礎であり、医療者がヒトの染色体異常を見つける主要な方法である。核型とは染色体の数と外観で、長さ、縞模様、セントロメアの位置などを含む。個体の核型を見るため、細胞学者は染色体を撮影し、個々を切り貼りして核型図に並べる。イデオグラムという呼び方もある(図13.5)。
ヒト女性の核型。22対の相同染色体とXX染色体対がある。

OpenStax, Rice University; Biology 2e. (credit: Andreas Blozer et al) · CC BY 4.0 · Source出典

Figure 13.5図 13.5
This karyotype is of a female human. Notice that homologous chromosomes are the same size, and have the same centromere positions and banding patterns. A human male would have an XY chromosome pair instead of the XX pair. (credit: Andreas Blozer et al)
ヒト女性の核型。相同染色体は大きさ、セントロメア位置、縞模様が同じである。男性ならXXの代わりにXYの染色体対を持つ。(出典:Andreas Blozerほか)
In a given species, we can identify chromosomes by their number, size, centromere position, and banding pattern. In a human karyotype, autosomes or “body chromosomes” (all of the non–sex chromosomes) are generally organized in approximate order of size from largest (chromosome 1) to smallest (chromosome 22). The X and Y chromosomes are not autosomes. However, chromosome 21 is actually shorter than chromosome 22. Researchers discovered this after naming Down syndrome as trisomy 21, reflecting how this disorder results from possessing one extra chromosome 21 (three total). Not wanting to change the name of this important disorder, scientists retained the numbering of chromosome 21 despite describing it having the shortest set of chromosomes. We may designate the chromosome “arms” projecting from either end of the centromere as short or long, depending on their relative lengths. We abbreviate the short arm p (for “petite”); whereas, we abbreviate the long arm q (because it follows “p” alphabetically). Numbers further subdivide and denote each arm. Using this naming system, we can describe chromosome locations consistently in the scientific literature.
英語のヒント
ある種の染色体は、数、大きさ、セントロメア位置、縞模様で同定できる。ヒトの核型では常染色体、すなわち性染色体以外のすべての染色体を、おおむね大きい第1染色体から小さい第22染色体へ並べる。XとYは常染色体ではない。実際には第21染色体は第22染色体より短い。このことが分かったのは、ダウン症候群が第21染色体を1本余分に、合計3本持つことに由来する21トリソミーと名付けられた後だった。重要な疾患名を変えないよう、科学者は最も短い染色体対だと分かっても第21という番号を残した。セントロメアの両側に伸びる「腕」は相対的な長さで短腕と長腕に分ける。短腕は「小さい」を意味するpetiteからp、長腕はアルファベットでpの次のqと略す。さらに数字で各腕を細分して示す。この命名法により、科学文献で染色体上の位置を一貫して表せる。