ヒトのゲノムと遺伝子の大きさ：平均的な遺伝子サイズを計算する理由

ヒトのゲノムサイズが300万kbpで、遺伝子の数が2万2千個だとすると、遺伝子の平均的な大きさを計算する際に「300万÷2万2千」で約136kbpになると思うかもしれません。しかし、実際にはこの計算結果が違う理由について、わかりやすく解説します。

遺伝子の大きさを単純に割るとどうなるか？

まず、簡単に計算すると、ゲノム全体のサイズ300万kbpを遺伝子の数22000で割ると、確かに1遺伝子あたり136kbpという結果が出ます。しかし、この単純な計算だけでは、実際の遺伝子サイズを正確に反映しているとは言えません。その理由は、ヒトのゲノムには「遺伝子以外のDNA」も含まれているからです。

遺伝子以外のDNA部分が占める割合

ヒトのゲノムには、遺伝子以外の部分が多く存在しています。これらの非コードDNA（遺伝子のコードを持たない部分）は、全体のゲノムの大部分を占めており、遺伝子の数と実際のゲノムサイズの間にギャップを生じさせます。例えば、プロモーター領域やイントロン、さらには転写因子やエピジェネティクスに関連する部分が含まれています。

そのため、遺伝子サイズの平均を計算するには、遺伝子の実際のコーディング領域（エクソン）だけを考慮する必要があります。

遺伝子の実際のサイズと非コードDNA

ヒトの遺伝子の多くは、コーディング領域だけでなく、調節領域や非コーディング領域を持っています。そのため、遺伝子ごとの実際の「大きさ」は、コーディング部分のサイズだけを考慮することが多いです。また、ヒトの遺伝子は長さが非常に異なり、一部の遺伝子は非常に短いのに対して、他の遺伝子は非常に長いことがあります。

そのため、遺伝子の大きさを平均的に計算することは難しく、個々の遺伝子ごとのコーディング領域を細かく区別して計算する必要があります。

ヒトのゲノムにおける遺伝子の構成要素

ヒトのゲノムは、約20,000〜25,000の遺伝子を含んでいますが、これらの遺伝子の大部分は短いエクソン（コーディング領域）を持ち、イントロン（非コーディング部分）と呼ばれる長い間に存在します。また、遺伝子以外の部分（例えば転写因子や調節領域）は、遺伝子がどのように発現するかを調整する重要な役割を果たしています。

これらの非コーディングDNA部分を考慮に入れると、単純にゲノムサイズを遺伝子数で割った結果とは異なる遺伝子の「大きさ」が導き出されることになります。

まとめ

ヒトのゲノムの平均的な遺伝子サイズを単純に計算するのは難しく、遺伝子以外の非コーディングDNA部分が大きな割合を占めていることを考慮する必要があります。遺伝子ごとのコーディング領域の長さは一様ではなく、また非コーディング領域が存在するため、ゲノムサイズを遺伝子数で単純に割ると正確な結果は得られません。