体細胞と生殖細胞の違い｜人の細胞と染色体数

近年、再生医療の分野で「iPS細胞」等が話題を呼んでいる「幹細胞」ですが、今回は基本的な細胞についての基礎知識から、ご紹介しましょう。

細胞とは

私たち人間の体を構成している基本的な構成要素が「細胞」ですが、その大きさは種類によって異なります。最も大きな卵子で0.2㎜、最も小さな精子で0.0025㎜、その他では0.01～0.1㎜ぐらいという極小さなものです。
細胞の中心には「核」と呼ばれ、「染色体」という糸状の物質に遺伝子情報が書き込まれています。「核」の周りは「細胞膜」で覆われています。
私たち人間はその細胞をいくつ持っていると思いますか？　教科書などで「約60兆個」と習ったかもしれませんが、最近の研究では「約37兆2000億個」という試算が出ています。また、その種類は約200～230種類の細胞から構成されているといわれています。

体細胞と生殖細胞の違いは？

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人間の生殖細胞と体細胞の一番の違いである染色体の数はどうして違うの？筋肉や骨を構成する人の体細胞の核...

染色体とは

染色体とは、複数の遺伝情報が記録されている構造体で、全ての細胞の核に存在します。
1本の染色体には数百から数千もの遺伝子が含まれています。

人間の染色体の数は？

人間（ヒト）の染色体の数は46本(23対)です。ただし、後述する生殖細胞は半分の23本です。
ちなみに、ネコの染色体数は38本、チンパンジーや類人猿の染色体数は48本です。

体細胞と生殖細胞

最も基本的な細胞の分類方法として、「体細胞（somatic cell）」と「生殖細胞（reproductive cell）」に分けられます。

体細胞とは

体細胞は脳や筋肉、内臓、骨、皮膚という体を構成する細胞で、体のあらゆる機能の基本単位となる生殖細胞以外の細胞です。

生殖細胞とは

生殖細胞とは卵子や精子のことで、生殖、つまり子作りの基本単位となり、親の遺伝情報を子どもに伝える役割があります。

生殖細胞系（germ line）

これは本来、「始原生殖細胞」と呼ばれ、細胞から生殖細胞に至る過程全てを意味する言葉でした。でも最近は、「ゲノム編集」と呼ばれる新技術を説明する時に、卵子と精子、受精卵や胚を含めて「生殖細胞系」と呼ばれるようになりました。
遺伝子に何らかの改変を行う「ゲノム編集」によって、改変された遺伝情報が次の世代の個体に伝わるという共通点が、これらの細胞や胚にあるため、ひとまとめに「生殖細胞系」という言葉が使われるようになりました。

体細胞と生殖細胞の違い

体細胞と生殖細胞の最も大きな違いは、染色体の数にあります。
人間の体細胞の核には46本の染色体がありますが、生殖細胞にはその半分の23本しかないのです。
生殖細胞のもとになる細胞（一次卵母細胞、一次精母細胞）は「減数分裂※」といって、自らの染色体を半分ずつしか持たない細胞2個に分裂します。
こうやって出来た染色体を23本ずつ持つ細胞（二次卵母細胞、二次精母細胞）が分裂して卵子や精子になります。
だから、卵子や精子の染色体は23本ずつということになるのです。
この卵子と精子が受精して、母親由来の23本と、父親由来の23本の染色体が結合することで、46本の染色体を持つ受精卵となるのです。
その受精卵が発生（分裂、分化、増殖）することで、200～230種類の体細胞からなる個体となるのです。

体細胞分裂と減数分裂の違いは？

体細胞と生殖細胞の違いについて見てきました。
体細胞も生殖細胞も分裂をすることで増殖をするという点では同じなのですが、分裂後の染色体の数が違うという大きな違いもあります。
それでは次に体細胞分裂と減数分裂の違いについて見ていきましょう。

体細胞分裂

体細胞分裂は、皮膚や筋肉といった身体を構成する細胞（＝体細胞）が増殖する際に起こります。間期→核分裂→細胞質分裂という3つの段階で分裂をしますが、体細胞の核にある46本の染色体の数は、分裂後のそれぞれの体細胞も46本のままで変わらないという点がポイントです。

減数分裂

減数分裂は還元分裂とも呼び、卵子、精子、花粉、胞子など生殖細胞が作られるときに起こる特殊な細胞分裂で、染色体の数が半減するのが特徴です。続いて起こる2回の分裂があり、第1分裂では相同染色体が分離することで、染色体数が半減し、第2分裂では体細胞分裂と同じく染色体数が変わりません。

まとめ

今回は、体細胞と生殖細胞の違いについてご紹介しました。
ヒトの身体は数十兆個という途方もない数の細胞で構成されており、その細胞は体細胞と生殖細胞に大きく分けることができます。
細胞の核には染色体という遺伝情報が含まれた構造体があり、その数は筋肉や骨などの体細胞では46本、生殖細胞（卵子や精子）では23本という違いがあります。
その違いの原因は、細胞が作られるときの分裂のしかたが異なるためで、体細胞分裂は分裂後の染色体の数も46本なのに対し、減数分裂により作られた生殖細胞は染色体数が半減するという特徴がありました。
近年ではゲノム編集など遺伝情報を書き換える事が出来る技術も発展をしてきています。
倫理的な問題はありますが、先天的な異常を未然に予防することが普通になる時代が来るのかもしれません。