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11.5:

不分離

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Nondisjunction

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ヒトの減数分裂は調節されていますが、染色体の不在または余分な異数体細胞を生じる 非分離のようなエラーが発生します。このようなエラーは、減数分裂第一期の間に多く起こります。このメカニズムは不明のままですが、これは相同染色体の最初の結合に影響を与える 突然変異に起因する可能性があります。例えば、シナプトネマ構造を破壊する突然変異などです。紡錘体の欠陥も要因となりえます。第一後期の間、相同セットは通常分離するか、分離します。そして、反対の極に向かって引きずられます。ただし、まれに染色体ペアが分離できず、両方が一方の端に引き寄せられることがあります。減数分裂が終了すると、このタイプの非分離により、追加の染色体を持つ2つの細胞と、この構造を欠く2つの細胞が生じる場合があります。同じように、減数分裂第二期の間、姉妹染色分体は、第二後期の間に付着したままになる場合があります。これは、紡錘体の問題、またはコヒーシンの欠陥から生じることもあります。動原体が染色分体を結合する方法と同様です。分裂が終了すると、減数分裂第二期のこのようなエラーにより、2つの正常な半数体細胞が生成される可能性があります。ただし、染色体が余分な1つのセルと 染色体が失われた1つのセルも生成されます。前の.

11.5:

不分離

減数分裂の際、染色体の分離がうまくいかないことがあります。これは、減数第一分裂で相同染色体の分離がうまくいかなかったり、減数第二分裂で姉妹染色体の分離がうまくいかなかったりするために起こります。植物をはじめとするいくつかの種では、不分離の結果、染色体が1本増えることがあり、これを倍数体と呼びます。ヒトでは、男性または女性の配偶子形成時に非接合が起こり、結果として生じる配偶子の染色体数が多すぎたり少なすぎたりすることがあります。

異常な配偶子が正常な配偶子と融合すると、生まれた接合体は異常な数の染色体を持つことになり、これを異数性といいます。染色体の数が1本少ない場合はモノソミー(45;2n-1)、1本多い場合はトリソミー(47;2n+1)となります。よく知られているトリソミーにはダウン症があり、21番染色体が3本あります。また、妊娠中の自然流産の約70%は異数性接合体によるものです。

不分離は常染色体よりも性染色体で多く見られます。性染色体の組み合わせには、1本以上の追加性染色体(XXY、XXX、XYYなど)や、1本だけの性染色体(X0と表記)など、さまざまなものがあります。このような人は、正常な寿命を持つ傾向がありますが、時には生理学的、生殖学的に大きな影響を受けます。不分離は、相同性のある染色体が再結合しない場合に多く見られます。興味深いことに、X染色体とY染色体は常染色体に比べて組み換えが少ないので、おそらく性染色体での不分離の頻度を説明できます。相同染色体を結合するシナプトネマル複合体タンパク質の変異は、交差を減少させますが、不分離を増加させるようです。このことは、正常な減数分裂において、適切な染色体の組み換えが重要なステップであることを示唆しています。

不分離は精子形成時よりも卵形成時に多く見られます。初期の接合体で分裂期染色体の分離がうまくいかない接合後不分離は、減数分裂非接合と同様の結果をもたらし、ダウン症の約2%を占めます。また、ヒトの多くの癌においても、分裂期不分離症が特徴的です。

Suggested Reading

Jones, Keith T., and Simon I. R. Lane. “Molecular Causes of Aneuploidy in Mammalian Eggs.” Development 140, no. 18 (September 15, 2013): 3719–30. [Source]

Hawley, R. Scott. “Human Meiosis: Model Organisms Address the Maternal Age Effect.” Current Biology 13, no. 8 (April 15, 2003): R305–7. [Source]

Wenzel, Elizabeth S., and Amareshwar T. K. Singh. “Cell-Cycle Checkpoints and Aneuploidy on the Path to Cancer.” In Vivo 32, no. 1 (January 1, 2018): 1–5. [Source]