線状染色体

線状染色体（せんじょうせんしょくたい、英語: Linear choromosome）または線形染色体（せんけいせんしょくたい）は、両端が存在する一本の「ひも」のような形状をした染色体の一種である。地球上においては、ほとんどの真核生物がこの染色体を持っており、細胞核の中に存在する。

一方で、地球上においてほとんどの原核生物が持つ染色体は、環状染色体と呼ばれるものである。

真核生物において、線状染色体の進化をもたらした要因は十分に解明されていないが、真核生物のゲノムサイズに関連するとされる。線状染色体は、大きなゲノムの転写や複製を容易にする可能性が指摘されている。線状染色体は一本の染色体から複数の複製起点を配置することが可能とされており、規模の大きなゲノムを短時間で複製を完了させることが可能とされる。

一方、線状染色体はいくつかの点で不利な問題が存在する。最大の問題の一つは複製の最終段階で生じる問題（特に染色体の末端）である。線状染色体は両端が存在するゆえに生物の生命維持に関わる重要問題を抱え、その防止策としてのテロメアを持つ。またテロメラーゼのような酵素により染色体の末端は維持・伸長されている。

原核生物における線状染色体 線状染色体は真核生物に限られて存在するわけではなく、原核生物においても線状染色体を持つ生物が存在する。ボレリア・ブルグドルフェリ（Borrelia burgdorferi ）は、線状染色体を持つことが確認された最初の原核生物の細菌である。またストレプトマイセス属の細菌群にも線状染色体を持つ細菌が確認されており、アグロバクテリウムのような一部の細菌には、線状染色体が一本、環状染色体が一本存在することが解明されている。

原核生物の環状染色体の一部を線状染色体に転換した実験によると、原核生物が線状染色体に転換された後であっても一部は生存率を維持できることが証明されている。

細胞小器官との関連 多くの真核生物のミトコンドリア及び色素体に存在するゲノムは、細菌の祖先としての同一の環状染色体上に存在する。ただし多くの真核生物は、ミトコンドリアDNAを有しており、場合によっては複数の分子に分解されることさえある。それは動物や植物・細菌類などの幅広い分類群に存在し、酵母や植物においてミトコンドリアDNAの形状は生物のライフサイクルにある程度依存する。ある点では環状である場合があるが、他の点では線状の分岐形が見られ、元のゲノムの連結された複製から構成されている。これらのゲノムは遺伝子変換がテロメアの反復を拡大するのに重要なものである。

脚注