主な違い - 遺伝学とエピジェネティクス

現代生物学の進化は、生物の表現型の変化を、遺伝学とエピジェネティクスの両面から説明するものである。このような思想的背景から、科学者たちは、病気の発生におけるこれらの遺伝的要因とエピジェネティックな要因の関係を解明することに力を注ぐようになった。これらの分野は、歴史的にはメンデルの発見に端を発し、ここ数十年の間に発展してきたものです。遺伝学とは、生体内の遺伝子の総数を調べる学問であり、親から子への形質の伝達である「遺伝」を研究する学問である。エピジェネティクスは、遺伝子の形で保存されるのではなく、環境や行動パターンなど他の要因の結果として形成される遺伝性の表現型を研究する分野である。これが、遺伝学とエピジェネティクスの大きな違いです。

カタログ

1. 概要と主な相違点 2. 遺伝学とは 3. エピジェネティクスとは 4. 横並び比較 - 遺伝学とエピジェネティクス 5. まとめ

遺伝学は何ですか？

遺伝学とは、生物の遺伝子や遺伝性、遺伝子の変異を研究する科学的手法の一つです。遺伝学の父はグレゴール・メンデルである。彼は、生物の異なる形質が母から子へと受け継がれる形質遺伝パターンのメカニズムを研究し、説明した。彼は、この継承は世代から世代へと受け継がれる特定の継承単位によって行われると説明した。メンデルは、これらの現象をエンドウ豆で表現したのである。現代では、遺伝の単位を遺伝子と呼んでいる。遺伝子は、生物の染色体中に存在します。染色体はDNAとタンパク質で構成されています。かつて科学者たちは、DNAと染色体中のタンパク質の遺伝子分子を区別することができませんでした。しかし、その後、科学者たちはさまざまな実験を行い、DNAが遺伝を司る分子であることを確認したのです。このように、世代を超えて受け継がれる遺伝情報は、DNA分子に格納されています。

図01：遺伝子の話

科学技術の発展に伴い、現代の遺伝学は、遺伝学の基本原理である遺伝子の形質遺伝と分子遺伝メカニズムに基づいて、遺伝子の構造と機能を分子レベルで研究し、ある生物内での遺伝子の行動パターン、集団内での遺伝子の変異と分布を研究するという翼を広げている。

エピジェネティクスは何ですか？

エピジェネティクスとは、DNA配列の変化を伴わない遺伝的形質の遺伝子発現の変化を指す。つまり、遺伝子型に変化がなくとも表現型が変化すること。遺伝子発現を制御するDNAのサイレント領域に付着するリプレッサー（抑制剤）タンパク質。エピジェネティクスは自然に制御されていますが、外的・内的環境、年齢、病態によって引き起こされることがあります。エピジェネティクスは、ヒストン修飾、DNAメチル化、ノンコーディングRNA（ncRNA）に関連した遺伝子サイレンシングなどのメカニズムによって、その発生と維持が行われている。その他のエピジェネティックな過程としては、パラメトリック変異、X染色体の不活性化、インプリンティング、ブックマーク、クローニングなどがある。DNA損傷もエピジェネティックな変化を引き起こすことがある。エピジェネティクスで起こる変化は、細胞分裂を経て細胞のライフサイクルを通じて持続する。あるいは、DNA配列の変化を伴わずに何世代にもわたって持続することもある。単一遺伝子の要因が、生物の遺伝子が異なる挙動を示す一因となることもある。エピジェネティックな変化の例として、細胞の分化の過程があります。エピジェネティックな変化は、DNAのヌクレオチド配列ではなく、遺伝子に変化をもたらす。このような変化は、世代を超えたエピジェネティックな遺伝として知られているプロセスによって、世代から世代へと受け継がれる可能性があります。

図02：エピジェネティクス

エピジェネティクスでは、DNAへの外部からの修飾によって、遺伝子の「スイッチオン」「スイッチオフ」が引き起こされる。DNA分子の一部にメチルが付加されると、特定の遺伝子の発現を阻害することができる。ヒストン修飾もエピジェネティクスの一例である。ヒストンがDNAにぴったりと張り付くと、細胞が遺伝子を読み取る能力に影響を与える可能性があります。

遺伝学とエピジェネティクスの違い

概要 - 遺伝学 vs. エピジェネティクス

現代科学の発展により、遺伝学とエピジェネティクスは、さまざまな生物学的形質の異なる表現型のバリエーションを説明するようになった。遺伝学とは、生物学的な遺伝子、遺伝、遺伝子の変異に関する科学である。グレゴール・メンデルは、生物のさまざまな特性は、遺伝子と呼ばれる一連の遺伝子の単位によって世代から世代へと受け継がれると説明した。長い年月をかけて、DNAが遺伝を司る分子であること、遺伝情報が世代を超えて受け継がれていくことが、さまざまな実験によって明らかにされてきました。遺伝学は、エピジェネティクスや集団遺伝学といった異なるサブカテゴリの研究を開拓した。エピジェネティクスとは、行動パターンや環境条件などの外的要因によって、異なる遺伝的表現型が発現することを指します。これが、遺伝学とエピジェネティクスの違いです。

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引用

1.エピジェネティクス：基礎編エピジェネティクスとは何か？ n, p., n.d. Web.こちらからご覧いただけます 2017.08.11ネイチャーニュースNature Publishing Group, n.d. Web. 11 Aug. 2017. 3. Reitner, Rachel.「エピジェネティクス：定義と例」、ライフサイエンス。パーチ、2013年6月24日。ウェブこちらから入手可能です 2017.8.12 Nature News.Nature Publishing Group, n.d. Web. iii.レイトナー、レイチェルエピジェネティクス：定義と例〉、ライフサイエンス。パーチ、2013年6月24日。ウェブ