【BI技術者認定試験対策】人間の設計図のボリューム!「ヒトゲノムの遺伝子数」を攻略
2003年に解読が完了したヒトゲノム計画。私たちの身体を形作る「タンパク質の設計図(遺伝子)」は、一体いくつ存在していたのでしょうか? 意外なその数字をインプットしましょう。
1. 問題:ヒトのタンパク質コード遺伝子数
【 問題 】 ヒトゲノム(約30億塩基対)の中に存在する、タンパク質の設計図として機能している主要な遺伝子(タンパク質コード遺伝子)の数として、最も適切なものはどれでしょうか?
① 約 2,000 個 ② 約 22,000 個 ③ 約 220,000 個 ④ 約 2,200,000 個
2. 正解:ゲノムの規模に関する正解
正解: ② 約 22,000 個
3. 解説:多すぎるゲノム、少なすぎる遺伝子
人間の遺伝子数が約2万個強というのは、生物の複雑さのイメージからすると驚くほど「少ない」数字です。
★ 総塩基対数:約 30億 塩基対(bp)。
★ 遺伝子の数:約 22,000 個。
[ なぜ人間はこんなに複雑になれるのか? ]
・実は、ヒトゲノム全体の中で「タンパク質の設計図」として使われている領域は、全体のわずか 1.5% 程度 しかありません。
・それなのに人間が複雑な組織を作れるのは、1つの遺伝子から異なるタンパク質を切り出す「選択的スプライシング」の仕組みや、残りの98.5%の領域(非コード領域)が高度な制御スイッチ(RNAなど)として複雑に働いているためです。
1. 試験のポイント: 試験では「約2万個」または「22,000個」という具体的な数字(桁数)がストレートに問われます。他の生物(シロイヌナズナやマウスなど)と比べても遺伝子の「数」自体は同等レベルである、という点も知識として押さえておきましょう。
2. バイオインフォの視点: ゲノム上のどこにこの22,000個の遺伝子があるかを特定する作業を「遺伝子予測(アノテーション)」と呼びます。バイオインフォマティクスでは、DNAの文字列から「ATG(開始コドン)」や「GT-AG(スプライシングサイト)」といった特徴的なパターンを機械学習や隠れマルコフモデル(HMM)等を用いて探索し、正確な遺伝子の位置をマッピングしていきます。
4. まとめ
「ヒトの主要な遺伝子数は約22,000個」です。30億文字という膨大なソースコード(ゲノム)に対して、実際の関数(遺伝子)の数は約22,000個と非常にコンパクトにまとまっており、その呼び出し制御(エピゲノムやノンコーディングRNA)が極めて高度に行われているシステムだと言えますね!