Hromosom X

spolni hromosom prisutan kod oba spola vrsta kod kojih je mužjak heterogametski spol. Dvije kopije hromosoma X prisutne su u svakoj somatskoj ćeliji ženki i jedna kopija kod muškaraca.
(Preusmjereno sa X hromosom)

X hromosom je jedan od dva spolna hromosoma čovjeka. Spolni hromosomi se označavaju i kao alosomi, heterosomi ili gonosomi. Ovaj hromosom imaju i mužjaci i ženke, a kod mnogih vrsta, uključujući i sisare, drugi spolni hromosom je Y hromosom, koji je odgovoran za muškost. X hromosom je imenovan po jedinstvenoj oznaci na početku istraživanja spolnih hromosoma, a nakon imenovanja Y hromosoma, suglasno prethodnom slovu u abecedi.[4]

Ljudski hromosom X
Ljudski X-hromosome (nakon G-pruganja)
Hromosom X u kariogramu muškarca
Karakteristike
Dužina (bp)156,040,895 bp
(GRCh38)[1]
Br. gena804 (CCDS)
VrstaAlosom
Pozicija centromereSubmetacentrik[2]
(61.0 Mbp)[3]
Kompletan spisak gena
CCDSSpisak gena
HGNCSpisak gena
UniProtSpisak gena
NCBISpisak gena
Vanjski preglednici karata
EnsemblHromosom X
EntrezHromosom X
NCBIHromosom X
UCSCHromosom X
Potpune DNK sekvence
RefSeqNC_000023 (FASTA)
GenBankCM000685 (FASTA)
Nukleus ženske amnionske fluidne ćelije. Gore: Obje X-hromosomske oblasti su detektirane putem fluorescenctne in situ hibridizacije (FISH). Prikazane su jednostavne optičke sekcije pod konfokalnim laserskim skener mikroskopom. Dolje: Isti nukleusi obojeni DAPI metodom i snimljeni CCD kamerom. Barrovo tijelo je obilježeno strelicom, a identificira inaktivni X (Xi).

Otkriće

uredi

Hromosom X je prvi puta pomenut 1890. (Hermann Henking) u Leipzigu. Henking je proučavao testise vatrenih buba (lat. Pyrrhocoris) i primijetio da jedan od hromosom ne sudjeluje u mitozi. Hromosom je tako nazvao zbog njegove sposobnosti da prima specifične boje (lat. chroma = boja + soma = tijelo; obojeno tijelo). Iako X hromosom može biti obojen jednako kao i ostali, Henking nije bio siguran da li je to bila drugačija klasa posmatranog objekta, pa ga je po toj nepoznanici nazvao X element,[5] Tek kasnije je označen kao X hromosom, nakon što je bio potvrđeno je da je to zaista bio jedan od hromosoma.

Relativno raširena ideja da je X hromosom dobio ime po sličnosti sa slovom "X" je pogrešna. Naime, svi hromosomi pod mikroskopom izgledaju kao amorfna masa, a jasno su diferencirani samo tokom mitoze. X oblik se nejasno ispoljava kod i gotovo svih ostalih hromosoma. Potpuno slučajno, Y hromosom, tokom mitoze, ima dvije vrlo kratke grane koje (pod mikroskopom) izgledaju spojeno, a od centromere počinje Y-oblikovani segment.[6]

Da je X hromosom uključen u određivanje spola, prvi je spoznao Clarence Erwin McClung (1901), nakon što su ga (u svom radu na skakavcima) zapazili Henking i ostali. McClung je uočio da je samo pola spermatozoida primilo novi X hromosom. Nazvao ga je predački hromosom i ispravno insistirao da je to bio pravi hromosom, a pogrešno teorizirao da je to determinirajući hromosom za muški spol.[5]

Obrazac nasljeđivanja

uredi
 
Broj mogućih predaka u liniji nasleđivanja X hromosoma u datoj generaciji predaka, prema Fibonaccijevoj sekvenci. (Hutchison, L. "Growing the Family Tree: The Power of DNA in Reconstructing Family Relationships".[7])

Luke Hutchison primetio je da broj mogućih predaka u liniji nasleđivanja hromosoma X u datoj generaciji predaka slijedi Fibonaccijevu sekvencu.[7] Muškarci imaju jedan hromosom X , dobijen od majke i hromosom Y, dobijen od oca. Njihov broj "predaka" X hromosoma ( ), a u generaciji njegovih roditelja, njegov X hromosom potiče od jednog roditelja ( ). Majka muškarca dobila je jedan X hromosom od majke (sinovljeve bake po majci), a jedan od oca (sinovljev djed po majci), pa su dvije bake i djedovi dali svoj doprinos X hromosomu muškog potomka (  ). Djed po majci dobio je X hromosom od majke, a baka po majci – od oba roditelja, pa su tri pradjeda doprinijela pojavi X hromosoma muškog potomka ( ). Pet praroditelja doprinijelo je pojavi X-ovog hromosomu muškog potomka ( ) itd. (ovo pretpostavlja da su svi preci datog potomka neovisni, ali ako se bilo koje genealoško stablo prati daleko dovoljno unazad u prošlost, preci se počinju pojavljivati na više linija genealogije, dok se na kraju, na svim linijama genealogije ne pojavi osnivač populacije.

X hromosom čovjeka

uredi

Struktura

uredi

Prema teoriji koju su formulirali Ross et al. (2005) i Ohno (1967), X hromosom je barem djelomično izveden iz autosomnih dijeloma genoma drugih sisara, što dokazuju interspecijske komparacije genomskih sekvenci.

X hromosom je značajno veći i ima više aktivnih (euhromatinskih) regija od svog parnjaka – Y hromosoma. X i Y imaju regije međusobne homologije. Međutim, izgleda da su odgovarajuće regije u Y daleko kraće, uz nedostatak onih koje su konzervirane u X širom poznatih vrsta primata. To ukazuje na genetičke degeneracije Y-na u toj regiji. Zato što muškarci imaju samo jedan X hromosom, oni češće imaju hromosomske X-vezane bolesti.

Procjenjuje se da je oko 10% gena X hromosoma povezano sa familijom "CT" gena, koja je tako nazvana po kodiranju markera u ćelijama: u C tumoru pacijenata i u ljudskom testisu zdravih osoba.[8]

Funkcija

uredi

X hromosom čovjeka sadrži više od 153 miliona baznih parova (bp) – gradivnog materijala DNK. Uključuje 2000 od 20.000–25.000 (30.000) gena. Svaka osoba obično ima jedan par spolnih hromosoma u svakoj ćeliji. Žene imaju po dva X, a muškarci po jedan X i Y hromosom. I muškarci i žene imaju jedan od X hromosom svoje majke, a žene svoj drugi X hromosom dobijaju od oca. Budući da otac ima svoj X hromosom od majke, žena ima jedan X hromosom od svoje bake po ocu i jedan X hromosom majke.

Prepoznavanje gena na svakom hromosomu je aktivno područje genetičkih istraživanja. S obzirom na činjenicu da su istraživači koristili različite pristupe procjene broja gena na svakom hromosomu, citirani broj gena uveliko varira. Prema različitim podacima, X hromosom sadrži oko 2000[9]gena, dok ih Y hromosom ima samo 78.[10], od procijenjenih 20.000 do 25.000 ukupno u genomu. Genetički poremećaji koji su izazvani mutacijama na X hromosomu opisuju se kao X-vezani (en. X-linked).

X hromosom nosi nekoliko hiljada gena, ali malo koji, ako i bilo koji, od njih ima ikakvu direktnu vezu sa određivanjem spola. Početkom embrionskog razvoja žena, jedan od dva X hromosoma se slučajno i trajno inaktivira u gotovo svim somatskim ćelijama, osim jajašcadi i spermatozoida. Ovaj fenomen se zove X-inaktivacija ili lionizacija, što rezultira stvaranjem Barrovog tijela. X-inaktivacija u somatskm ćelijama izaziva potpunu defunkcionalizaciju jednog od X-hromosoma, da bi se osiguralo da žene, kao i muškarci, imaju samo jednu funkcionalnu kopiju X hromosoma u svakoj somatskoj ćeliji. Međutim, nedavna istraživanja su pokazala da Barrova tijela mogu biti biološki aktivnija nego što se ranije mislilo.

Broj gena

uredi

Slijede neke od procjena broja gena ljudskogog X hromozoma. Budući da istraživači koriste različite pristupe označavanju genoma, njihova predviđanja broja gena na svakom hromosomu variraju . Među raznim projektima, zajedničkiProjekt konsenzusnog kodiranja sekvenci (CCDS) zauzima izuzetno konzervativnu strategiju. Dakle, predviđanje broja gena po CCDS-u predstavlja donju granicu ukupnog broja gena koji kodiraju ljudske proteine.[11]

Procjena prema Protein-kodirajući geni Geni nekodirajuće RNK Pseudogeni Izvor Datum objavljivanja
CCDS
804 [12] 2016-09-08
HGNC
825 260 606 [13] 2017-05-12
Ensembl
841 639 871 [14] 2017-03-29
UniProt
839 [15] 2018-02-28
NCBI
874 494 879 [16][17][18] 2017-05-19

Lista gena

uredi

Slijedi djelimičan spisak gena na ljudskom hromozomu X. Potpuni spisak pogledajte u informacijskom okviru s desne strane

  • AD16: Kodira 16 proteina Alzheimerove bolesti
  • AIC: Kodira protein AIC
  • APOO: Kodira protein apolipoprotein O
  • ARMCX6: Kodira protein Armadillo ponavljanja koje sadrži X-vezani protein 6
  • BEX1: Kodira protein mozak-eksprimirani X-vezani protein 1
  • BEX2: Kodira protein mozak-eksprimirani X-vezani protein protein 2
  • BEX4: Kodira protein mozak-eksprimirani X-vezani protein 4
  • CCDC120: Kodira protein savijenog domena zavojnice koja sadrži protein 120
  • CCDC22: Kodira protein savijenog domena zavojnice koja sadrži protein 22
  • CD99L2: CD99 antigen-oliki protein 2
  • CHRDL1: Kodira protein hordin-oliki 1
  • CMTX2: Kodira protein Charcot-Marie-Toothove neuropatije, X-vezane 2 (recesivne)
  • CMTX3: Kodira protein Charcot-Marie-Toothove neuropatije, X-vezane 3 (dominantne)
  • CT45A5: Kodira protein porodice antigena raka/testisa 45, član A5
  • CXorf36: Kodira protein hipotetskog proteina LOC79742
  • CXorf40A: Otvoreni okvir čitanja 40 hromosoma X
  • CXorf49: Kodira protein za otvoreni okvir čitanja 49 hromosoma X
  • CXorf66: Kodira protein za otvoreni okvir čitanja 66 hromosoma X
  • CXorf67: Kodira protein nekarakteriziranog proteina CXorf67
  • DACH2: Kodira protein Dachshundovog homologa 2
  • EFHC2: Kodira protein 2 domena EF-šake (C-kraj)
  • ERCC6L: Kodira protein ERCC popravka ekscizije 6-olike, helikazne kontrolne tačke sklopa diobenog vretena
  • F8A1: Koditra faktor VIII proteinskog introna 22
  • FAM120C: Kodira proteine porodic skvencne sličnosti 120C
  • FAM122B: Kodira porodicu proteina sa sličnošću sekvenci 122, član B
  • FAM122C: Kodira protein porodice sa sličnošću sekvenci 122 član 122C
  • FAM127A: Kodira CAAX boks proteina 1
  • FAM50A: Kodira porodicu proteina sa sličnošću sekvenci 50, član A
  • FATE1: Kodira proteinski transkript izražen u testisima fetusa i odraslih
  • FMR1-AS1: Kodira dugu nekodirajuću RNK FMR1 antisens-RNK 1
  • FRMPD3: Kodira protein FERM i PDZ domene koji sadrže 3
  • FUNDC1: Kodira protein FUN14 domen koji sadrži 1
  • FUNDC2: Kodira FUN14 domen-sadržeći proteina 2
  • GAGE12F: Kodira G-antigen proteina 12F
  • GAGE2A: Kodira G-antigen proteina 2A
  • GATA1: Kodira GATA1 transkripcijski faktor
  • GNL3L: Kodira protein G-jedrolikog proteina 3 l
  • GPRASP2: G-protein spregnuti receptor-vezano sortiranje proteina 2
  • GRIPAP1: Kodira protein GRIP1-vezanog proteina 1
  • HDHD1A: Kodira enzim halokislinski dehalogenaza-likog hidrolaznog domen-sadržećeg proteina 1A
  • LAS1L: Kodira LAS1-oliki protein
  • MAGEA2: Kodira protein melanom-asociranog antigena 2
  • MAGEA5: Kodira protein melanomske porodice antigena A, 5
  • MAGEA8: Kodira protein melanomske porodice antigena A, 8
  • MAGED4B: Kodira protein melanoma-asociranog antigena D4
  • MAGT1: Kodira protein magnezijskod transportera proteina 1
  • MBNL3: Kodira proteine slične mišićnim 3
  • MIR222: Kodira mikroRNK, mikroRNK 222
  • MIR361: Kodira mikroRNK, mikroRNK 361
  • MIR660: Kodira protein mikroRNK 660
  • MORF4L2: Kodira protein koji liči namorortaletni faktor 4, protein 2
  • MOSPD1: Kodira protein domena pokretljivosti spermatozoida 1
  • MOSPD2: Kodira protein domena pokretljivosti spermatozoida 2
  • NKRF: Kodira protein NF-kapa-B-represivnog faktora
  • NRK: Kodira enzim Nik-srodnu protein-kinazu
  • OTUD5: Kodira protein OTU deubikvitinaza 5
  • PASD1: Kodira protein PAS domen-sadržečeg proteina 1
  • PAGE1 : Kodira protein neutvrđene funkcije
  • PBDC1: Kodira protein neutvrđene funkcije
  • PCYT1B: Kodira enzim holin-fosfat citidililtransferazu B
  • PIN4: Kodira enzim peptidil-prolil cis-trans isomerazu NIMA-interaktivnu 4
  • PLAC1: Kodira protein placenta-specifičnog proteina 1
  • PLP2: Kodira protein proteolipidnog proteina 2
  • RPA4: Kodira replikacijski protein A 30, podjedinicu od kDa
  • RPS6KA6: Kodira ribosomni protein S6-kinazu, 90kDa, polipeptid 6
  • RRAGB: Kodira protein Ras-srodnog GTP-vezanog proteina B
  • SFRS17A: Kodira protein faktor prerade, arginin/serin-bogatog 17A
  • SLITRK2: Kodira protein SLIT– i NTRK-olikog proteina 2
  • SMARCA1: Kodira protein vjerovatno globalnog transkripcijskog aktivatora SNF2L1
  • SMS: Kodira enzim sintaze spermina
  • SSR4: Kodira protein translokon-asociranoe proteinske podjedinice delta
  • TAF7L: Kodira protein TATA-bokks vezujućeg proteina, asociranog 7-olikog faktora
  • TCEAL1: Kodira protein faktora transcripcijske elongacije A, proteinolikog 1
  • TCEAL4: Kodira protein faktora ranscripcijske elongacije A, proteinolikog 4
  • THOC2: Kodira protein podjedinice 2 THO-kompleksa
  • TMEM29: Kodira protein FAM156A
  • TMEM47: Kodira transmembranski protein 47
  • TMLHE: Kodira enzim mitohondrijsku trimetillizin-dioksigenazu
  • TNMD: Kodira protein tenomodulin (znan i kao tendin, miodulin, Tnmd i TeM)
  • TRAPPC2P1: Kodira protein prrenosa kompleksa proteinskih čestica podjedinice 2
  • TREX2: Kodira enzim tri prajmera popravke egzonukleze 2
  • TRO: Kodira protein trofinin
  • TSPYL2: Kodira protein testis-specifični protein, sličan Y-kodirajućem proteinu 2
  • USP51: Kodira enzim Ubikvitin karboksil-terminalna hidrolazu 51
  • YIPF6: Kodira protein YIPF6
  • ZC3H12B: Kodira protein ZC3H12B
  • ZFP92: Kodira protein ZFP92 cinkovog prsta
  • ZMYM3: Kodira protein cinkovog prsta MYM-tip proteina 3
  • ZNF157: Kodira protein cinkovog prsta 157
  • ZNF182: Kodira protein cinkovog prsta 182
  • ZNF275: Kodira protein cinkovog prsta 275
  • ZNF674: Kodira protein cinkovog prsta 674

Bolesti i poremećaji

uredi
 
Numeričke abnormalnosti
uredi

Klinefelterov sindrom:

  • Klinefelter sindrom je uzrokovan prisustvom jednog ili više dodatnih primjeraka X hromosoma u ćelijama muškaraca. Višas genetskog materijala iz X hromosom ometa muškom seksualnom razvoju, sprečavajući normalno funkcionisanje testisa i smanjenje nivoa testosterona.
  • Muškarci s Klinefelterovim sindromom obično imaju jedan dodatni primjerak X hromosoma u svakoj ćeliji (47, XXY). Pogođenim muškaraci rjeđe imaju dva ili tri „pomoćna“ X hromosoma (48, odnosno 49 XXXY, XXXXY) ili ekstra kopije oba X i Y hromosoma (48, XXYY) u svakoj ćeliji. Dodatni genetički materijal može dovesti do visokog rasta, invalidnog učenja i čitanja, kao i drugih zdravstvenih problema. Svaki dodatni X hromosom smanjuje inteligenciju djeteta IQ za oko 15 bodova,[19][20] što znači da je prosječni IQ kod Klinefelterovog sindroma općenito u normalnom rasponu, iako ispod prosjeka. Kada su dodatni X i / ili Y hromozomi prisutni u 48, XXXY, 48, XXYY, ili 49, XXXXY, kašnjenja u razvoju i kognitivne poteškoće mogu biti ozbiljnije i može biti prisutna blaga intelektualna nesposobnost.

To znači da je prosječna IQ kod Klinefelterovog sindroma općenito u normalnim granicama, iako je ispod prosjeka. Kad dodatne X i / ili Y hromosoma su prisutne u 48,XXXY, 48, XXYY, ili 49, XXXXY, kašnjenje u razvoju i kognitivnie poteškoće mogu biti teže i blage, što može da bude promjenljivo u pojedinačnim slučajevima.

  • Klinefelter sindrom može biti i rezulta ekstra X hromosoma samo u jednoj ili nekim tjelesnim ćelijama. Ovakvi slučajevi se zovu mozaik 46,XY/47,XXY.

Sindrom trostrukog X (47,XXX ili trisomija X):

Ovaj sindrom je rezultat prisustva dodatnog X hromosoma u svakoj od ćelija kod žena. Žene sa trisomijom X imaju tri X hromosoma, sa ukupno 47 hromosoma po ćeliji. Prosječni IQ žena s ovim sindromom je 90, dok je prosječni IQ kod neaficirane braće i sestara = 100.[21] Njihov rast je u prosjeku viši nego kod normalnih žena. One su plodne, a njihova djeca ne nasljeđuju ovo stanje.[22]

  • Otkriveni su i slučajevi u kojima su žene imale više od jedne kopije X hromosoma (48, XXXX sindrom ili 49, XXXXX sindrom), ali to su veoma rijetki slučajevi.

Turnerov sindrom:

  • Ovaj sindrom se pojavljuje kada svaka ćelija žene ima jedan normalan X hromosom, a drugi je samo polovina od ovog hromosoma. Nekompletni genetički materijal utiče na razvoj i uzrokuje karakteristična stanja, uključujući nizak rast i neplodnost.
  • Oko polovine osoba sa Turnerovim sindromom imaju monosomiju X (45, X), što znači da svaka ćelija u tijelu žene ima samo jednu kopiju X hromosoma, umjesto uobičajenih dvije. Turnerov sindrom se može pojaviti i ako jedan od spolnih hromosoma djelimično nedostaje ili je preuređen, a ne nedostaje u potpunosti. Neke žene sa Turnerovim sindromom imaju promjenu hromosoma samo u nekim od svojih ćelija. Ovi slučajevi se nazivaju Turnerov mozaični sindrom (sindrom 45, X/46, XX

Ostali poremećaji

uredi

Reference

uredi
  1. ^ "Human Genome Assembly GRCh38 - Genome Reference Consortium". National Center for Biotechnology Information (jezik: engleski). 24. 12. 2013. Pristupljeno 4. 3. 2017.
  2. ^ Tom Strachan; Andrew Read (2. 4. 2010). Human Molecular Genetics. Garland Science. str. 45. ISBN 978-1-136-84407-2.
  3. ^ Genome Decoration Page, NCBI. Ideogram data for Homo sapience (850 bphs, Assembly GRCh38.p3). Last update 2014-06-03. Retrieved 2017-04-26.
  4. ^ Angier, Natalie (1. 5. 2007). "For Motherly X Chromosome, Gender Is Only the Beginning". New York Times. Pristupljeno 1. 5. 2007.
  5. ^ a b James Schwartz, In Pursuit of the Gene: From Darwin to DNA, pages 155-158, Harvard University Press, 2009 ISBN 0674034910
  6. ^ Bainbridge, pages 65-66
  7. ^ a b Hutchison, Luke (septembar 2004). "Growing the Family Tree: The Power of DNA in Reconstructing Family Relationships" (PDF). Proceedings of the First Symposium on Bioinformatics and Biotechnology (BIOT-04). Pristupljeno 3. 9. 2016.
  8. ^ Ross M; et al. (2005). "The DNA sequence of the human X chromosome". Nature. 434 (7031): 325–37. doi:10.1038/nature03440. PMC 2665286. PMID 15772651. Eksplicitna upotreba et al. u: |author= (pomoć)
  9. ^ Macmillan Science Library (2001). "Genetics on X Chromosome". Parametar |url= nedostaje ili je prazan (pomoć)
  10. ^ Richard Harris (2003). "Scientists Decipher Y Chromosome".
  11. ^ Pertea M, Salzberg SL (2010). "Between a chicken and a grape: estimating the number of human genes". Genome Biol. 11 (5): 206. doi:10.1186/gb-2010-11-5-206. PMC 2898077. PMID 20441615.
  12. ^ "Search results - X[CHR] AND "Homo sapiens"[Organism] AND ("has ccds"[Properties] AND alive[prop]) - Gene". NCBI. CCDS Release 20 for Homo sapiens. 8. 9. 2016. Pristupljeno 28. 5. 2017.
  13. ^ "Statistics & Downloads for chromosome X". HUGO Gene Nomenclature Committee. 12. 5. 2017. Arhivirano s originala, 29. 6. 2017. Pristupljeno 19. 5. 2017.
  14. ^ "Chromosome X: Chromosome summary - Homo sapiens". Ensembl Release 88. 29. 3. 2017. Pristupljeno 19. 5. 2017.
  15. ^ "Human chromosome X: entries, gene names and cross-references to MIM". UniProt. 28. 2. 2018. Pristupljeno 16. 3. 2018.
  16. ^ "Search results - X[CHR] AND "Homo sapiens"[Organism] AND ("genetype protein coding"[Properties] AND alive[prop]) - Gene". NCBI. 19. 5. 2017. Pristupljeno 20. 5. 2017.
  17. ^ "Search results - X[CHR] AND "Homo sapiens"[Organism] AND ("genetype miscrna"[Properties] OR "genetype ncrna"[Properties] OR "genetype rrna"[Properties] OR "genetype trna"[Properties] OR "genetype scrna"[Properties] OR "genetype snrna"[Properties] OR "genetype snorna"[Properties]) NOT "genetype protein coding"[Properties] AND alive[prop]) - Gene". NCBI. 19. 5. 2017. Pristupljeno 20. 5. 2017.
  18. ^ "Search results - X[CHR] AND "Homo sapiens"[Organism] AND ("genetype pseudo"[Properties] AND alive[prop]) - Gene". NCBI. 19. 5. 2017. Pristupljeno 20. 5. 2017.
  19. ^ Harold Chen, Ian Krantz, Mary L Windle, Margaret M McGovern, Paul D Petry, Bruce Buehler (22. 2. 2013). "Klinefelter Syndrome Pathophysiology". Medscape. Pristupljeno 18. 7. 2014.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
  20. ^ Visootsak J, Graham JM (2006). "Klinefelter syndrome and other sex chromosomal aneuploidies". Orphanet J Rare Dis. 1: 42. doi:10.1186/1750-1172-1-42. PMC 1634840. PMID 17062147.
  21. ^ Bender B, Puck M, Salbenblatt J, Robinson A. (1986). Smith S (ured.). Cognitive development of children with sex chromosome abnormalities. San Diego: College Hill Press. str. 175–201.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
  22. ^ "Triple X syndrome". Genetics Home Reference. 14. 7. 2014. Pristupljeno 18. 7. 2014.

Također pogledajte

uredi

Vanjski linkovi

uredi