減数分裂と体細胞分裂

概要

細胞分裂は多細胞生物の発生・成長・生殖を支える根幹的プロセスである。大別すると、体細胞分裂（mitosis）と減数分裂（meiosis）の二種類に分かれる。

体細胞分裂は皮膚・骨髄・腸管上皮など全身の組織で恒常的に起こり、成長・修復・組織の刷新を担う。1回の分裂で親細胞と同一の染色体構成をもつ2個の娘細胞が生じる。

減数分裂は精巣・卵巣などの生殖器官でのみ行われる特殊な分裂様式である。2回の連続した分裂を経て、染色体数が半減した4個の生殖細胞（精子・卵子）が形成される。受精の際に2つの生殖細胞が合体することで、元の染色体数が回復する。

体細胞分裂は間期と分裂期に区分される。間期にDNAが複製され、各染色体が姉妹染色分体として二重化される。分裂期は前期・中期・後期・終期の4段階に進行する。

中期に染色体が赤道板に整列し、後期に姉妹染色分体が両極へ引き離される。終期の細胞質分裂を経て、2個の娘細胞が完成する。娘細胞の染色体数は親細胞と同じ2n（ヒトでは46本）に保たれる。

この高い複製精度が、体を構成する数十兆個の細胞が同一のゲノム情報を共有することを可能にしている。体細胞分裂の忠実なコピー機構こそが、多細胞生物の秩序の基盤である。

減数分裂は第一分裂と第二分裂の二段階で進行する。

第一分裂前期に相同染色体同士が対合し、キアズマ（交差点）を形成して乗換え（crossover）が起こる。父方・母方由来のDNA断片がこの段階で交換され、新たな遺伝子の組合せが生まれる。第一分裂では相同染色体が分離し、染色体数が2nからnへ半減する。

第二分裂は体細胞分裂に類似した様式で進む。姉妹染色分体が分離し、最終的に4個の一倍体細胞（n）が形成される。乗換えと染色体の独立分配が組み合わさることで、ヒトでは染色体の組合せだけで理論上8,388,608（2の23乗）通り以上の遺伝的多様性が一度の減数分裂で生じうる。