ミトコンドリアDNAと核DNAの比較

デオキシリボ核酸（DNA）は、特定のウイルスを除くほぼすべての生物の主要な遺伝物質である。ヌクレオチドと呼ばれる小さな単量体の繰り返しからなる2本の長い高分子鎖からなる生体高分子と考えられている。この相補的な鎖が共通の軸に沿ってねじれ、「二重らせん」と呼ばれるDNAの独特な構造を形成しているのです。人間の細胞は、赤血球と神経細胞を除いて、ほとんどすべての細胞にDNAがあり、細胞の中に納まっている場所によって、核DNAとミトコンドリアDNAの2種類があるのです。

核DNAとは何ですか？

核小体DNAは、細胞の核に存在し、細胞の機能や成長を維持するための情報を保存する重要な役割を担っています。それぞれの細胞は、両親から受け継いだ核DNAを2つずつ持っています。このように、核のDNAは母方にも父方にも受け継がれるのです。双子のペアは別として、DNAはユニークなものです。

ミトコンドリアDNAとは？

ミトコンドリアはすべての真核細胞に存在する小器官で、その機能は、化学エネルギーを細胞内で有用なエネルギー源に変換することです。他の多くの小器官と異なり、ミトコンドリアはミトコンドリアDNAまたはmtDNAと呼ばれる独自の非核補体DNAを持っている。各ミトコンドリアは2〜10コピーの円形DNAを持つ。各ミトコンドリアDNAは、細胞呼吸に使われる分子の合成、各アミノ酸のtRNAの合成をコードするユニット、タンパク質合成のためのrRNAの合成に関わるDNAなど、ミトコンドリアに関連する特定の機能を実行するために特有である。

ミトコンドリアDNAは、母系で連鎖的に遺伝し、卵細胞の細胞質で子孫に受け継がれるため、母方のゲノムと父方のゲノムの間で組換えが起こらないというユニークな特徴を持つ。

ミトコンドリアDNA（mtDNA）と核DNAはどう違うのですか？

-ミトコンドリアDNAはミトコンドリアの中に、核DNAは核の中にあります。

-細胞には約99.75%の核DNAと約0.25%のミトコンドリアDNAが含まれています。

-ミトコンドリアDNAの突然変異率は、核DNAの約20倍である。

-ミトコンドリアDNAは円形で、核DNAは線状である。

-ミトコンドリアDNAは核DNAより小さい。

-ミトコンドリアには数千のミトコンドリアDNAが存在するが、ヒトの細胞の核には少数の核小体DNAが存在するのみである。

-核DNAと異なり、ミトコンドリアDNAはすべて母親から受け継がれ、父親からは受け継がれない（母系遺伝）。核DNAには、両親（父方、母方）の情報がより多く含まれています。

-核DNAと異なり、ミトコンドリアDNAは個人または集団の母方の系譜を決定するためにのみ使用でき、父方の系譜を決定することはできない。

-ミトコンドリアDNAは、核DNAのように他のグループの個体の適応と密接に関係していない可能性がある。

-ミトコンドリアDNAはオルガネラのマトリックスに存在するため、核DNAとは異なり、膜に包まれていない。

-ミトコンドリアDNAは細胞あたり1000個以上のコピーを持つが、核DNAは細胞あたり2個しかない。

-核DNAの染色体対は2倍体であるのに対し、ミトコンドリアDNAの染色体対は1倍体である。

-一方、ミトコンドリアDNAにはこれらのプロセスは存在しない。

-核DNAの参照配列は2001年にヒトゲノムプロジェクトによって、ミトコンドリアDNAの参照配列は1981年にAndersonらによって記述された。