ゲノムと遺伝子プールの大きな違いは、ゲノムが生物のDNA全体を指すのに対し、遺伝子プールは雑種集団に固有の遺伝子の集合を指すことである。

遺伝子は、遺伝の基本的な構造単位である。遺伝子は配偶子を通じて親から子へと受け継がれる。同時に、生物のゲノムにも存在する。ゲノムとは、生物のDNAの完全な集合体である。似たような言葉に遺伝子プールがあります。ただし、集団や種に含まれるすべての遺伝子の集合を表す。ゲノムとは異なり、遺伝子プールは集団の中の遺伝子の混合物である。したがって、遺伝子プールは、ある集団に存在するすべての可能な対立遺伝子を表している。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. ゲノムとは 3. 遺伝子プールとは 4. 遺伝子プールとゲノムの類似点 5. 横並び比較 - ゲノムと遺伝子プールの表形式 6. まとめ

ゲノムは何ですか？

ゲノムとは、生物に含まれるDNAの集合体全体のことです。つまり、ゲノムとは生物の完全な遺伝物質のことである。ゲノムには、生物が機能するために必要なすべての情報が含まれています。真核生物ではゲノムは核の中にあり、原核生物では細胞質内に浮いている。また、ゲノムは主にコード化DNAと非コード化DNAから構成されています。さらに、遺伝子が存在するのは、ゲノム全体のごく一部です。遺伝子の中にも、非コード配列のイントロンが見られる。遺伝子間領域、プロモーター配列、エンハンサー配列、制御配列なども、生物のゲノムに存在する配列の一種である。

図01: 細菌のゲノム

ヒトゲノムは46本の染色体から構成されています。完全にDNAゲノムである。30億以上の塩基対が含まれています。ほとんどの生物は、DNAゲノムをもっています。しかし、RNAゲノムもある。ウイルスの中には、RNAゲノムを持つものがあります。

遺伝子プールは何ですか？

遺伝子プールとは、ある集団や種の遺伝子の集まりのことである。そのため、ある生物群の遺伝子が混在していることになる。生物を表すものではありません。実際、遺伝子プールは生物の集合を表し、特定の集団の対立遺伝子の総和を表している。ここでいう対立遺伝子とは、遺伝子のもう一つの姿である。さらに、遺伝子プールとは、ある集団に存在する遺伝子のすべての可能な形態を示すものである。したがって、遺伝子プールは、ある集団に含まれるすべての遺伝子の利用可能な変異体を含む抽象的な集合と定義することができる。

また、各アレルには遺伝子プールにおける頻度がある。したがって、対立遺伝子頻度も進化の指標として使うことができる。また、進化の過程で、遺伝子プールから好ましくない対立遺伝子を排除しながら、好ましい対立遺伝子の頻度を高めていく必要がある。

図02：遺伝子プール

また、遺伝子プールで起こりうるシナリオとして、遺伝子流動と遺伝子ドリフトがある。ここでいう遺伝子フローとは、ある集団の遺伝子プールから、同じ種の異なる集団の別の遺伝子プールへ遺伝子が移動することを指す。一方、遺伝的ドリフトとは、ある集団の遺伝子プールが偶然に変化することを指す。しかし、どちらのメカニズムでも、遺伝子は遺伝子プールに出入りすることができます。

植物育種や植物改良において、遺伝子プールは育種家が交配用の生殖質資源を選択する際の指針となる重要な概念である。

ゲノムといでんしげんプールの共通点

• ゲノムと遺伝子プールは、どちらも生物の遺伝子を含んでいます。
• しかも、どちらも時間とともに進化していきます。
• さらに、両者は突然変異や種の形成の研究においても重要である。

ゲノムといでんしげんプールの違い

遺伝子は、タンパク質を作るための遺伝情報が含まれているため、重要な役割を担っています。生物のゲノムには、これらの遺伝子が含まれています。したがって、ゲノムとは、生物の遺伝情報を含むDNAの完全な集合体のことである。これに対し、遺伝子プールは、ある集団に存在する対立遺伝子の集合体全体を指す。そのため、遺伝子プールには集団の遺伝情報が含まれている。したがって、これがゲノムと遺伝子プールの大きな違いである。同時に、これはゲノムと遺伝子プールのもう一つの違いにもつながる。つまり、全ゲノム配列解析は遺伝子を介した生物の相互関係を明らかにし、遺伝子プールは集団の進化を研究するのに役立つ。つまり、ゲノムは生物の個体を表し、遺伝子プールは集団を表しているのです。

概要 - ゲノム vs. いでんしげんプール

生物の遺伝子を表す用語として、ゲノムとジーンプールがある。ゲノムは生物のDNA全体を表し、遺伝子プールは集団に存在する各遺伝子の可能な限りの対立遺伝子を表します。このように、ゲノムと遺伝子プールの決定的な違いはここにある。さらに、集団には血縁関係のある個体がすべて含まれるため、対立遺伝子は遺伝子プール内で一定の頻度を持つ。また、遺伝子は突然変異を起こしやすく、特に対立遺伝子には、遺伝子プールに残る有利な対立遺伝子と、遺伝子プールから消える不利な対立遺伝子や変異した対立遺伝子がある。したがって、対立遺伝子頻度は、集団の進化を示す良い指標となる。同様に、ゲノムも生物進化と関係がある。その重要性については、ゲノムは生物間の遺伝的なつながりの解明に役立ち、遺伝子プールは植物育種における植物の改良に重要であるとされています。

引用

1 勉強ドットコム、勉強ドットコム。ここでは、2．「ゲノムとは何か？-Genetics Family Reference - NIH. "U.S. National Library of Medicine, National Institutes of Health."（米国国立医学図書館、国立衛生研究所）。こちらからダウンロードできます 2.ゲノムとは何か？-遺伝学ファミリー・リファレンス-NIH. "米国国立医学図書館、国立衛生研究所。