ダウン症候群はなぜ起こるのか
生物の色覚の進化 2 より
まずはダウン症候群の話から始めましょう。
あれっ,ライオニゼーションの話じゃなかったんですか?
それは後でお話します。
さて,ダウン症ってどんな病気かわかりますか。
もちろん名前は知っています。出生前診断で話題になってましたよね。確か染色体が多いんでしたっけ?
その通り。普通われわれは父方と母方から染色体をもらってるから,1種類の染色体に対して2本ずつ染色体を持っています。いわゆる 2n という状態です。ヒトの場合は22種類の常染色体2本ずつと,XX もしくは XY の性染色体合わせて46本の染色体を持っています。
ところがダウン症候群患者では 21番染色体が3本になっています。これをトリソミーといいます。
あきなちゃん,そもそも染色体の番号ってどうやってつけてるか知ってる?
さあ,さっぱりわからないです。
性染色体は別にして,長い順番に番号をつけられています。ただし顕微鏡で覗いていた時代につけられたわけだから,現在塩基配列が決められて正確な長さがわかると,順番通りじゃない箇所も何箇所かあります。
なるほど,長い順番なんですね。
ダウン症候群以外にトリソミーって無いのでしょうか?
あります。トリソミーは下の3種類です。
- ダウン症候群 21番染色体トリソミー 出生 600 〜 800 人に1人。 寿命は60 歳くらい
- エドワーズ症候群 18番染色体トリソミー 出生 3500 〜 8500 人に1人 寿命は数時間から数年
- パトウ症候群 13番染色体トリソミー 出生 5000 〜 12000 人に1人 寿命は数時間から数ヶ月
たった3種類ですか? それ以外の染色体のトリソミーはないのでしょうか。
それにエドワーズ症候群とパトウ症候群はダウン症候群に比べて頻度も低いし寿命も短いですね。
エドワーズ症候群もパトウ症候群もダウン症候群と比べると,数も少ないし長く生きられないので,ダウン症に比べてあまり話題に上らないのよ。
でもダウン症も 50 年前は寿命が 10 年位と言われていたのよ。医学の進歩でだいぶ長くなりました。
ではなぜトリソミー症候群がたった3種類しかないのか,それを知るには下の表を見てもらいましょう。ヒトゲノム計画で明らかになった,各染色体の塩基数と遺伝子数です。下の表を見て自分で考えてみてください。
染色体番号 | 染色体の長さ(塩基対) | 遺伝子の数 |
1 | 27,900 | 2782 |
2 | 25,100 | 1888 |
3 | 22,100 | 1469 |
4 | 19,700 | 1154 |
5 | 19,800 | 1268 |
6 | 17,600 | 1505 |
7 | 16,300 | 1452 |
8 | 14,800 | 984 |
9 | 14,000 | 1148 |
10 | 14,300 | 1106 |
11 | 14,800 | 1848 |
12 | 14,200 | 1370 |
13 | 11,800 | 551 |
14 | 10,700 | 1275 |
15 | 10,000 | 945 |
16 | 10,400 | 1109 |
17 | 8,800 | 1469 |
18 | 8,600 | 432 |
19 | 7,200 | 1695 |
20 | 6,600 | 737 |
21 | 4,500 | 352 |
22 | 4,800 | 742 |
X | 16,300 | 1336 |
Y | 5,100 | 307 |
ダウン症の 21 番染色体は長さが1番短いです。それと関係あるのかな。でも 18 番と 13 番はそんなに短いとは言えないですねぇ。じゃあ,遺伝子の数はどうかな。
あっ,遺伝子の数が3つともすごく少ないです。1番少ないのが 21 番の 352 個,2番めが 18 番の 432 個,3番めが 13 番の 551 個。4番目が 20 番の 737 個だから,この3つはかなり少ないです。特に 21 番は少ないですね。では,この遺伝子の数が少ないことが関係してるんですね? この3つの症候群の中でも遺伝子の数が多くなるにつれ,発症頻度が下がり,寿命も短くなってます。
正解です。よく気づきましたね。では遺伝子の数が多い染色体はなぜトリソミーがないのでしょう?
3つの症候群の間でも,遺伝子の数が多くなるにつれ,発症率が低くなり,寿命も短くなっていたわけだから,遺伝子の数が多いほど重症化するわけですよね。だったら,もしかしたらそれより遺伝子の数が多いともう生まれても来ない,ということですか?エドワーズ症候群やパトウ症候群で発症率が低くなるというのも,流産なんかで出生できないから低くなってるということですかね。
まさにその通りです。エドワーズ症候群では 50 % 〜 90 %,パトウ症候群では 96 %が死産,流産となると言われています。
では,トリソミーだと何が問題なのでしょうか。2本と3本では何が違ってきますかね。
ふつう遺伝病って,遺伝子欠損が原因となりますよね。でも2本が3本だと別に欠損するわけじゃないですよね。
そう,欠損ではないわね。
じゃあ,2本が3本になるということは,一体何が変わるのかというと,遺伝子の発現量が 1.5 倍になるということ。
それは細胞にとって実はとんでもないことなのよ。
そっかあ。遺伝子の発現量が 1.5 倍になるだけで,それだけ大きな影響があるんですね。ビックリしました。
でもトリソミーについていろいろわかってよかったです。
X染色体の不活性化(ライオニゼーション) へと続く