Хромосома 21 является одной из 23 пар хромосом в человеке. Хромосома 21 является одновременно наименьшая человеческая аутосома и хромосома, с 48 миллионами нуклеотидов (строительный материал ДНК ), составляющий около 1,5 процента от общей ДНК в клетках. У большинства людей есть две копии хромосомы 21, в то время как те, у кого три копии хромосомы 21, имеют синдром Дауна, также называемый «трисомией 21».
Исследователи, работающие над Проектом генома человека, объявили в мае 2000 года, что они определили последовательность пар оснований, составляющих эту хромосому. Хромосома 21 была второй хромосомой человека, которая была полностью секвенирована после хромосомы 22.
Содержание
- 1 Гены
- 1.1 Количество генов
- 1.2 Список генов
- 2 Заболевания и расстройства
- 3 Хромосомные условия
- 4 Цитогенетическая полоса
- 5 Ссылки
- 6 Внешние ссылки
Гены
Количество генов
Ниже приведены некоторые оценки количества генов у человека. хромосома 21. Поскольку исследователи используют разные подходы к аннотации генома, их прогнозы количества генов на каждой хромосоме различаются (технические подробности см. в разделе прогнозирование генов ). Среди различных проектов проект совместной согласованной последовательности кодирования (CCDS ) использует крайне консервативную стратегию. Таким образом, прогноз числа генов CCDS представляет собой нижнюю границу общего числа генов, кодирующих белок человека.
Список генов
Ниже приведен частичный список генов на хромосоме человека 21. Полный список см. По ссылке в информационном окне справа.
- ADAMTS1
- APP : белок-предшественник амилоидного бета (A4) (пептидаза нексин-II, болезнь Альцгеймера)
- C21orf59 : открытая рамка считывания хромосомы 21 59
- C21orf62 : экспрессируется в тканях головного мозга и репродуктивных органов
- CBS : цистатионин-бета-синтаза
- CLDN14 : клаудин 14
- CRYZL1 : Crystallin zeta-like 1
- CTSB
- CYYR1 : богатый цистеином и тирозином 1
- DIP2A : диско-взаимодействующий гомолог A белка 2
- DNAJC28 : кодирующий белок DnaJ гомолог подсемейства C член 28
- DOPEY2 : член семейства Dopey 2
- DSCR1 : критическая область 1 синдрома Дауна
- DYRK1A : киназа 1A, регулируемая тирозин- (Y) -фосфорилированием двойной специфичности
- ERG
- ETS2
- FAM3B : Семейство со сходством последовательностей 3 члена B
- FRGCA : кодирует белок FOXM1-регулируемый, связанный с раком желудка
- GATD3A : кодирует глутамин-амидотрансферазоподобный белок 3A, содержащий домен класса 1, митохондриальный
- HLCS : hol синтетаза окарбоксилазы (биотин- (пропионил-коэнзим-А-карбоксилаза (АТФ-гидролиз)) лигаза)
- KCNE1 : потенциал-зависимый канал калия, Isk-родственное семейство, член 1
- KCNE2 : калий потенциал-зависимый канал, семейство Isk, член 2
- LAD : дефицит адгезии лейкоцитов (символы: ITGB2, CD18, LCAMB)
- MIS18A : кодирует белок Protein Mis18 -alpha
- NRIP1
- OLIG2
- PAXBP1 : кодирующий белок GC-богатая последовательность, гомолог ДНК-связывающего фактора
- PCNT : центросомальный перицентрин
- PDXK : кодирует фермент Пиридоксалкиназу
- PSMG1 : шаперон сборки протеасомы 1
- RNR4 : РНК, рибосомный 45S кластер 4
- RRP1 : кодирует белок гомолог A белка 1 процессинга рибосомной РНК
- RRP1B : гомолог B процессинга 1 рибосомной РНК
- RWDD2B : кодирующий белок белок белок 2B, содержащий домен RWD
- RUNX1
- S100B : кальций-связывающий белок
- SOD1 : супероксиддисмутаза 1, растворимая (ами боковой отрофический склероз 1 (взрослый))
- SPATC1L : кодирующий белок SPATC1L
- TFF1, TFF2, TFF3
- TIAM1
- TMEM1 : кодирует белок, субъединица 10 комплекса частиц транспортирующего белка
- TMPRSS2
- TMPRSS3 : трансмембранная протеаза, серин 3
- TTC3 : домен 3-повтора тетратрикопептида
Заболевания и расстройства
Следующие заболевания относятся к числу заболеваний, связанных с генами на хромосоме 21:
Хромосомные состояния
Транслокационный синдром Дауна, затрагивающий 21 хромосому
Следующие состояния вызваны изменениями в st Структура или количество копий хромосомы 21:
- Рак : Перестройки (транслокации ) генетического материала между хромосомой 21 и другими хромосомами были связаны с несколькими типами рака. Например, острый лимфобластный лейкоз (тип рака крови, который чаще всего диагностируется в детстве) был связан с транслокацией между хромосомами 12 и 21. Другая форма лейкемии, острый миелоидный лейкоз, был связан с транслокацией между хромосомами 8 и 21.
- В небольшом проценте случаев синдром Дауна вызван перестройкой хромосомного материала между хромосомой 21 и другой хромосомой. В результате у человека есть две обычные копии 21 хромосомы плюс дополнительный материал из 21 хромосомы, прикрепленный к другой хромосоме. Эти случаи получили название транслокационного синдрома Дауна. Исследователи полагают, что дополнительные копии генов на 21 хромосоме нарушают ход нормального развития, вызывая характерные признаки синдрома Дауна и повышая риск медицинских проблем, связанных с этим расстройством.
- Другие изменения в количестве или структуре хромосома 21 может иметь множество эффектов, включая умственную отсталость, задержку развития и характерные черты лица. В некоторых случаях признаки и симптомы похожи на симптомы синдрома Дауна. Изменения в хромосоме 21 включают недостающий сегмент хромосомы в каждой клетке (частичная моносомия 21) и круговая структура, называемая кольцевой хромосомой 21. Кольцевая хромосома возникает, когда оба конца сломанной хромосомы воссоединяются.
- Дупликация в Было обнаружено, что локус белка-предшественника амилоида (APP) (дублированный сегмент различается по длине, но включает APP) на хромосоме 21 вызывает раннее начало семейной болезни Альцгеймера во французской семейной группе (Rovelet-Lecrux и др.) и голландский семейный набор. По сравнению с болезнью Альцгеймера, вызванной миссенс-мутациями в APP, частота болезни Альцгеймера, вызванной дупликациями APP, является значительной. У всех пациентов, у которых есть дополнительная копия гена APP из-за дупликации локуса, наблюдается болезнь Альцгеймера с тяжелой церебральной амилоидной ангиопатией.
Цитогенетическая полоса
G-образные идеограммы хромосомы 21 человека
G-образные идеограммы человека хромосома 21 в разрешении 850 ударов в час. Длина полосы на этой диаграмме пропорциональна длине пары оснований. Этот тип идеограммы обычно используется в браузерах генома (например,
Ensembl,
UCSC Genome Browser ).
паттерны G-бэндинга 21 хромосомы человека в трех различных разрешениях (400, 550 и 850). Длина на этой диаграмме основана на идеограммах из ISCN (2013). Этот тип идеограммы представляет фактическую относительную длину полосы, наблюдаемую под микроскопом в различные моменты
митотического процесса.
G-полосы человека хромосома 21 с разрешением 850 бит / с| Chr. | Arm | Band | ISCN. start | ISCN. stop | Basepair. start | Basepair. stop | Stain | Density |
|---|
| 21 | p | 13 | 0 | 311 | 1 | 3,100,000 | gvar | |
| 21 | p | 12 | 311 | 683 | 3,100,001 | 7,000,000 | stalk | |
| 21 | p | 11.2 | 683 | 1056 | 7,000,001 | 10,900,000 | gvar | |
| 21 | p | 11.1 | 1056 | 1274 | 10,900,001 | 12,000,000 | acen | |
| 21 | q | 11.1 | 1274 | 1367 | 1 2,000,001 | 13,000,000 | acen | |
| 21 | q | 11.2 | 1367 | 1584 | 13,000,001 | 15,000,000 | gneg | |
| 21 | q | 21.1 | 1584 | 2019 | 15,000,001 | 22,600,000 | gpos | 100 |
| 21 | q | 21.2 | 2019 | 2144 | 22,600,001 | 25,500,000 | гнег | |
| 21 | q | 21,3 | 2144 | 2330 | 25,500,001 | 30,200,000 | gpos | 75 |
| 21 | q | 22.11 | 2330 | 2485 | 30,200,001 | 34,400,000 | gneg | |
| 21 | q | 22,12 | 2485 | 2610 | 34,400,001 | 36,400,000 | gpos | 50 |
| 21 | q | 22,13 | 2610 | 2703 | 36,400,001 | 38,300,000 | gneg | |
| 21 | q | 22.2 | 2703 | 2858 | 38,300,001 | 41,200,000 | gpos | 50 |
| 21 | q | 22.3 | 2858 | 3200 | 41,200,001 | 46,709,983 | гнег | |
Литература
- Антонаракис С.Е., Лайл Р., Дермитзакис Е.Т., Реймонд А., Deutsch S (2004). «Хромосома 21 и синдром Дауна: от геномики к патофизиологии». Nat Rev Genet. 5 (10): 725–38. doi : 10.1038 / nrg1448. PMID 15510164. S2CID 5487794.
- Антонаракис С.Е., Лайл Р., Дойч С., Реймонд А. (2002). «Хромосома 21: маленькая страна увлекательных расстройств с неизвестной патофизиологией». Int J Dev Biol. 46 (1): 89–96. PMID 11902692.
- Антонаракис С.Е. (2001). «Хромосома 21: от последовательности к приложениям». Curr Opin Genet Dev. 11 (3): 241–6. DOI : 10.1016 / S0959-437X (00) 00185-4. PMID 11377958.
- Гилберт Ф (1997). «Гены и хромосомы болезней: карты болезней генома человека. Хромосома 21». Genet Test. 1 (4): 301–6. doi : 10.1089 / gte.1997.1.301. PMID 10464663.
- Хаттори М., Фудзияма А., Тейлор Т.Д., Ватанабе Х., Яда Т., Парк Х.С., Тойода А., Исии К., Тотоки Й., Чой Д.К., Гронер Й., Соеда Э, Ohki M, Takagi T, Sakaki Y, Taudien S, Blechschmidt K, Polley A, Menzel U, Delabar J, Kumpf K, Lehmann R, Patterson D, Reichwald K, Rump A, Schillhabel M, Schudy A, Zimmermann W., Rosenthal A, Kudoh J, Schibuya K, Kawasaki K, Asakawa S, Shintani A, Sasaki T, Nagamine K, Mitsuyama S, Antonarakis SE, Minoshima S, Shimizu N, Nordsiek G, Hornischer K, Brant P, Scharfe M, Schon O, Desario А, Райхельт Дж., Кауэр Дж., Блокер Х., Рамзер Дж., Бек А., Клагес С., Хенниг С., Риссельманн Л., Даганд Э, Хааф Т., Вермейер С., Борзим К., Гардинер К., Низетич Д., Фрэнсис Ф., Лехрах Х, Рейнхардт Р., Яспо М.Л. (2000). «Последовательность ДНК хромосомы 21 человека». Природа. 405 (6784): 311–9. Bibcode : 2000Natur.405..311H. DOI : 10.1038 / 35012518. PMID 10830953.
- Савинска М., Ладон Д. (2004). «Механизм, обнаружение и клиническое значение реципрокной транслокации t (12; 21) (p12; q22) у детей, страдающих острым лимфобластным лейкозом». Leuk Res. 28 (1): 35–42. DOI : 10.1016 / S0145-2126 (03) 00160-7. PMID 14630078.
- Rovelet-Lecrux A, Hannequin D, Raux G, Le Meur N, Laquerriere A, Vital A, Dumanchin C, Feuillette S, Brice A, Vercelletto M, Dubas F, Frebourg T, Campion D (2005). «Дублирование локуса АРР вызывает аутосомно-доминантную болезнь Альцгеймера с ранним началом с церебральной амилоидной ангиопатией». Генетика природы. 38 (1): 24–6. doi : 10,1038 / ng1718. PMID 16369530. S2CID 559054.
- Анита Раух; Кристиан Т. Тиль; Детлев Шиндлер; Урсула Вик; Яник Дж. Кроу; Ариф Б. Экичи; Энтони Дж. Ван Эссен; Тимм О. Геке; Лихад аль-Газали ; Кристина Хржановска; Кристиан Цвейер; Хан Г. Бруннер; Кристин Беккер; Синтия Дж. Карри; Бруно Даллапиккола; Коенрад Девриндт; Арнд Дёрфлер; Эстер Киннинг; Андре Мегарбейн; Питер Майнеке; Роберт К. Семпл; Стефани Шпрангер; Анник Тутен; Ричард С. Трембат; Эгберт Восс; Луиза Уилсон; Рауль Хеннекам; Франсис де Зегер; Гельмут-Гюнтер Дёрр; Андре Рейс (2008). «Мутации в гене перицентрина (PCNT) вызывают изначальную карликовость». Наука в Интернете. 319 (5864): 816–9. Bibcode : 2008Sci... 319..816R. doi : 10.1126 / science.1151174. PMID 18174396. S2CID 23055733.
Внешние ссылки
 | На Викискладе есть средства массовой информации, связанные с хромосомой 21 человека. |
- Национальными институтами здравоохранения. «Хромосома 21». Домашний справочник по генетике. Проверено 6 мая 2017 г.
- «Хромосома 21». Информационный архив проекта "Геном человека" 1990–2003 гг. Проверено 06.05.2017.
Пара хромосомы 21 человека после G-полосы.. Одна из мать, одна от отца.
Пара хромосом 21. в человеческом мужчине кариограмма.
Транслокационный синдром Дауна, затрагивающий 21 хромосому 
G-образные идеограммы человека хромосома 21 в разрешении 850 ударов в час. Длина полосы на этой диаграмме пропорциональна длине пары оснований. Этот тип идеограммы обычно используется в браузерах генома (например, Ensembl, UCSC Genome Browser ).
паттерны G-бэндинга 21 хромосомы человека в трех различных разрешениях (400, 550 и 850). Длина на этой диаграмме основана на идеограммах из ISCN (2013). Этот тип идеограммы представляет фактическую относительную длину полосы, наблюдаемую под микроскопом в различные моменты митотического процесса.
