\r\n\r\n
1911年に始まったヒトゲノム計画は、遺伝子診断や遺伝子治療における多くの解析技術を生み出し、近代遺伝学史上の革命となった。ヒトゲノム・プロジェクトは、すべてのヒト遺伝子の完全なマッピングと理解を目的とした、米国を拠点とする共同研究プログラムです。この研究プロジェクトに基づき、ゲノム、イントロン、エクソンという言葉を開発しました。ゲノムとは、ある生物に存在するすべての遺伝子を説明する完全な遺伝子の集合であり、エクソンとは、ある生物に存在する遺伝子のすべてのコード領域を説明するエクソンの集合のことである。これが、ゲノムとエクソームの大きな違いです。
1. 概要と主な違い 2. ゲノムとは 3. エクソームとは 4. ゲノムとエクソームの類似点 5. 横並びの比較 - 表形式でのゲノムとエクソーム 6. まとめ
ゲノムとは、特定の生物または種において、遺伝子またはデオキシリボ核酸(DNA)の特定の配列に格納された遺伝的命令の集合のことである。各ゲノムには、特定の生物の成長、発達、その他の機能的活動に必要なすべての情報が含まれています。ゲノムはDNAでできており、真核生物は核内に、原核生物は細胞質内に存在する。
ヒトゲノムの遺伝暗号は、アデニン、グアニン、シトシン、チミンの4つのヌクレオチドからなる32億塩基のDNAである。この4つの塩基の配列順序の違いが、特定の遺伝子の独自性を決定している。真核生物のゲノムには、核とミトコンドリアのDNAが含まれている。したがって、このユニークな組み合わせは生物によって異なり、個人のゲノムはもともとユニークで、診断のための指紋として使うことができるのだ。
図01:ヒトゲノム・プロジェクト
最初に配列が決定され、特徴が明らかにされたのは大腸菌のゲノムで、その後、酵母、原生動物、植物のゲノムが分析された。ヒトゲノムの配列決定には数十年を要した。ヒトゲノムは約3200万ヌクレオチドからなり、約3万から4万の遺伝子がコード化および非コード化されており、パッケージングされたDNAを遺伝的決定因子として運ぶ23対の染色体上に密に配列されている。この遺伝的パッケージングは、密にねじれたDNAヘリックス構造およびタンパク質関連複合体の形成によって、非コード化のDNA長が短縮された結果である。コンパクト相が占める長さ。
エクソームとは、特定の生物における遺伝子のコード領域のみからなるゲノムのサブセットのことである。このような遺伝子のコード領域をエクソンと呼び、mRNAに転写された後、アミノ酸配列に翻訳され、機能性タンパク質や構造性タンパク質を生成する一群の遺伝子である。真核生物における転写後修飾では、非コード領域のイントロンが除去され、エクソンがライゲーションされる。これは、RNAスプライシングと呼ばれるプロセスによって行われる。原核生物ではイントロンがないか少ないので、RNAスプライシングは必要ない。そのため、特定の生物のエキソンを作り出すためには、成熟したRNAを抽出し、逆転写酵素を用いて相補的なDNAを合成する必要がある。
図02:エクソン
私たちのすべての遺伝子のエクソンは、ゲノムの約1.5%を占め、ゲノム全体に占める割合が非常に小さいため、3メガベース程度しかありません。エクソームシーケンスは、全ゲノムよりも安価で迅速です。エクソーム解析は生体の機能特性に関する重要な情報を提供し、エクソン変異は臨床成績に直接関係する。
ゲノムとエクソーム | |
特定の生物または種において、遺伝子またはDNA配列として保存されている一連の遺伝的命令を、ゲノムと呼びます。 | ゲノムのサブセットは、特定の生物をコードする1つの遺伝子のみからなり、エクソームと呼ばれる。 |
サイズ | |
ゲノムは約320万塩基と大規模である。 | エクソンはゲノムの3000個の小さなヌクレオチドである。 |
構成 | |
ゲノムは、コード領域と非コード領域を含む全DNA量から構成されています。 | エクソンには、全DNAのうちコーディング領域のみが含まれている。 |
並び替え | |
サンガーシークエンスなどの簡単な方法で、ゲノムの塩基配列を決定することができます。 | エキソン配列の逆転写の成熟した方法を含む。 |
ゲノムとは、生物に存在するDNAの完全な集合体である。エクソームとは、全ゲノムのうちエクソンのみを含む部分です。これが、ゲノムとエクソームの基本的な違いです。ゲノム・エクソーム解析は、生物に存在する遺伝子を解析し、遺伝子をうまく操作する方法を開発するために、組み換えDNA技術で広く使われている新しい科学分野である。
本記事のPDF版をダウンロードし、オフラインで使用する場合は、引用の指示に従ってください。ゲノムとエクソームの違いのPDF版はこちらからダウンロードできます。
1 'ヒトゲノム・プロジェクトの概要', 国立ヒトゲノム研究所(NHGRI), こちらから入手できます。2017年8月30日にアクセスしました。Brown, Terrence A. "The Human Genome", The Genome.Second Edition, U.S. National Library of Medicine, 1 January 1970, available here.2017年8月30日にアクセスしました。"クラウドソーシングで体調不良の治療"Genos, available here. accessed 30 Aug. 2017. 2 Brown, Terrence A. "The Human Genome," Genome.第2版、米国国立医学図書館、1970年1月1日、iii."クラウドソーシングで体調不良の治療"ジェノス