【かぐや姫】川崎プリンセスグループ【倶楽部姫】10

染色体（せんしょくたい）は遺伝情報を担う生体物質である。
塩基性の色素でよく染色されることから、1888年にヴァルデヤー (Heinrich Wilhelm Gottfried von Waldeyer-Hartz) 
によって Chromosom と名付けられた。Chromo- はギリシャ語で「色のついた」、-some は「物体」を意味する。

染色体の基本構成要素はDNAとヒストンである。
一本の染色体には一本のDNAが含まれている。
DNAは非常に長い物質であり、細胞核に収納するには折り畳む必要がある。
DNAは核酸なので酸性であり、塩基性タンパク質のヒストンとの親和性が高く、
全体的には電荷的に中和され安定化している。DNAとヒストンの重量比は、ほぼ1:1である。

最も基本的な構造はヌクレオソームである。8つのヒストンタンパク質からなるヌクレオソームヒストン（コアヒストン）は、
約150塩基対のDNAを巻き取ることができる。ヌクレオソームの間にはヒストンH1（リンカーヒストン）が結合する。
最も低次のヌクレオソームと、分裂期に見られる最も高次の染色体形態の間にある
クロマチン構造についてはあまり研究が進んでおらず、いくつかのモデルが提唱されているものの詳しいことは不明である。

ただし、ヌクレオソーム構造はさらに凝集し、直径30nmの繊維となり、
通常は顕微鏡下では見えないが、細胞分裂中期に現れる糸状の物体として確認できる。
基本的にはこのような繊維が螺旋状に巻き、折り畳まれることによって高次化していく。
この過程には、コンデンシン複合体やトポイソメラーゼIIが関与していることが知られているが、
その詳細な分子メカニズムはよく分かっていない。

染色体は二つの染色分体からなる。
染色分体どうしが接合する場所はセントロメアという。
核分裂のときにはここに微小管が結合し、両極へ牽引する。
セントロメアをはさんで長い側を長腕、短い側を短腕という。
染色体の末端部はテロメアと呼ばれる特有の構造をしている。

ある生物の二倍体の染色体を調べたいとき、コルヒチンで細胞を処理し細胞分裂をM期で停止させてからギムザ等の染色を施し、
凝縮した染色体の数と形状を観察する。こうして撮影された染色体を並べたものが、核型（karyotype カリオタイプ、
karyogram カリオグラム とも呼ばれる）である

カリオタイプは種ごとに一定である。例えば、ヒトの2倍体細胞は、
22対の常染色体と1対の性染色体、計46本の染色体を持つ。
性染色体の組み合わせは女性では2本のX染色体、男性ではX染色体とY染色体1本ずつとなっている。
女性の2本X染色体のうちの片方は不活性化されており、顕微鏡下ではバー小体として観察される。

無性生殖で増殖する種の細胞は染色体を1セットしか持たず、
その生物の全細胞についてそれが言える。
有性生殖を行う種は、二倍体 [2x] かまたは多倍体 [Nx] の体細胞と、半数体の配偶子 [n = x の整数倍]を持つ。
二倍体は2セットの染色体で、1セットが父親由来でもう1セットが母親由来である

多倍体は3セット以上の染色体を持ち、1倍体は1セットしか持たない。
哺乳類では、受精において雄と雌の配偶子が融合すると、
その時点ではまだ二倍体の卵細胞が減数分裂を起こし、受精卵の成熟化がおこる。
減数分裂の過程で、母親と父親の対応する染色体同士は交叉を起こしてお互いに部分部分を交換する。
このようにして、片親からの染色体をそのまま次の代に渡すのではなく、新しい染色体が作られるようになっている。
一倍体は単相、二倍体は複相とも呼ばれる。

なお、男性の持つY染色体はかつて、その大きさや遺伝子の位置などがX染色体と異なることから、
減数分裂時の遺伝子の組み換えを起こさない、変異しづらい不活性なものとされてきた。
しかし最近では、Y染色体においてもX染色体との交叉による乗り換えが起こっていると考えられている。
またY染色体内で、自身の遺伝子の位置が入れ替わっていることが明らかになるなど
、実際にはY染色体の変異は比較的頻繁に起きていることがわかっている。