Hromosom 21
| Hromosom 21 | |
|---|---|
 Par ljudskih hromosoma 21 nskon G-prugsnja: jedan je od majke. drugi od oca. | |
 Par hromosoma 21 u kariogramu muškarca | |
| Karakteristike | |
| Dužina (bp) | 46,709,983 bp (GRCh38)[1] |
| Br. gena | 215 (CCDS)[2] |
| Vrsta | Autosom |
| Pozicija centromere | Akrocentrik[3] (12,0 Mbp) |
| Kompletan spisak gena | |
| CCDS | Spisak gena |
| HGNC | Spisak gena |
| UniProt | Spisak gena |
| NCBI | Spisak gena |
| Vanjski preglednici karata | |
| Ensembl | Hromosom 21 |
| Entrez | Hromosom 21 |
| NCBI | Hromosom 21 |
| UCSC | Hromosom 21 |
| Potpune DNK sekvence | |
| RefSeq | NC_000021 (FASTA) |
| GenBank | CM000683 (FASTA) |
Hromosom 21 je jedan od 23 para hromosoma čovjeka. Ljudi normalno imaju po dvije kopije ovog hromosoma u svakoj tjelesnoj ćeliji. Trisomija 21. hromosoma uzrokuje Daunov (Downov sindrom). Hromosom 21 je najmanji ljudski hromosom, sa 48 miliona nukleotida (gradivnog materijala DNK) i predstavlja oko 1.5% ukupne količine DNK u ćeliji.
Istraživači su 2000., radeći na Projektu ljudskog genoma (Human Genome Project) objavili da su odredili sekvence baznih parova koje čine ovaj hromosom. Hromosom 21 je drugi od ljudskih hromosoma koji je u potpunosti sekvenciran, nakon hromosoma 22. Prepoznavanje gena na svakom hromosomu je aktivno područje genetičkih istraživanja. Međutim, budući da istraživači primijenjuju različite pristupe procjene broja gena na svakom hromosomu, procijenjeni broj gena varira. Ovisno o pristupu analizi, genom hromosom 21 sadrži 477 ili 635 gena.[4][5]
Geni
[uredi | uredi izvor]Broj gena
[uredi | uredi izvor]Slijede neke od procjena broja gena za ljudski hromosom 21. Budući da istraživači koriste različite pristupe označavanja genoma, njihova predviđanja broja gena na svakom od njih variraju . Među različitim projektima, zajednički projekt konsenzusnog kodiranja (Konsenzusni CDS projekt) zauzima izuzetno konzervativnu strategiju. Dakle, predviđanje broja gena CCDS predstavlja donju granicu ukupnog broja gena koji kodiraju ljudske proteine.[6]
| Procjena prema: | Protein-kodirajući geni | Nekodirajućigeni RNK | Pseudogeni | Izvor | Datum objave |
|---|---|---|---|---|---|
| CCDS | 215 | — | — | [2] | 2016-09-08 |
| HGNC | 217 | 165 | 180 | [7] | 2017-05-12 |
| Ensembl | 234 | 404 | 183 | [8] | 2017-03-29 |
| UniProt | 252 | — | — | [9] | 2018-02-28 |
| NCBI | 256 | 356 | 207 | [10][11][12] | 2017-05-19 |
Lista gena
[uredi | uredi izvor]Slijedi djelimična lista gena na ljudskom hromozomu 21. Potpunu listu pogledajte u informacijskom okviru s desne strane.
- ABCG1: Kodira člana 1 ATP-vezujuće kasetne potporodice G
- ADAMTS1: kodira protein Asamts1
- ADAMTS5: Kodira enzim dezintegrin i metaloproteinaza sa motivima trombospondina 5
- AGPAT3: Kodira enzim 1-acil-sn-glicerol-3-fosfat-aciltransferaza gama
- AIRE: Kodira proteinski regulator autoimunosti
- APP: Kodira amiloid beta (A4) prekursorski protein (peptidaza neksin-II, Alzheimerove bolesti)[13]
- ATP5PF: Kodira mitohondrijsku enzimsku podjedinicu ATP sintazno-spregnutog faktora 6
- ATP5PO: Kodira mitohondrijsku enzimsku ATP-sitaznu podjedinicu O
- B3GALT5: Kodira enzim beta-1,3-galaktoziltransferaza 5
- C21orf62: Ispoljava se u tkivima mozga i reproduktivnih organa
- CBR1: Kodira enzim karbonil-reduktaza NADPH 1
- CBR3: Kodira enzim karbonil-reduktaza NADPH 3
- CBS: Kodira cistationin-beta-sintazu
- CFAP298: Kodira cilija– i flagela-asocirani protein 298
- CLDN14: Kodira klaudin 14
- CRYZL1: Kodira kristalin zetoliki 1
- CYYR1: Kodira cistein i tirozin-bogati 1
- DIP2A: Kodira disko-interaktivni protein 2, homolog A
- DNAJC28: Kodira potporodicu a proteina C DnaJ homolog, član 28
- DOPEY2: Dopeyeva porodica, član 2
- DSCR1: Kritičns regija 1 za Downov sindrom[14]
- DYRK1A: Kodira dvospecifičnost tirozin-(Y)-fosforilacije, regulisane kinazama 1A
- ERG
- ETS2
- FAM3B: Porodica sa sekvencnom sličnošću 3, član B
- FRGCA: Kodira protein FOXM1-regulirajući, vezan ra rak želuca
- GATD3A: Kodira glutamin amidotransferano-liku klasu 1 domen-sadržećeg mitohondrijskog proteina 3A,
- HLCS: Kodira holokarboksilaznu sintetazu (biotin-(propionil-koenzim A-karbokslaza (ATP-hidrolizirajuća) ligaza)
- KCNE1: Kodira kalij naponski kanal, Isk-vezane porodice, član 1
- KCNE2: Kodira kalij naponski kanal, Isk-vezane porodice, član 2
- LAD: Kodira nedoststak leukocitne adhezije (simboli: ITGB2, CD18, LCAMB)
- MIS18A: Kodira protein Mis18-alfa
- NRIP1
- OLIG2
- PAXBP1: Kodira protein GC-bogate sekvence DNK-vežućeg homplognog faktora
- PCNT: Kodira centrosomni pericentrin
- PDXK: Kodira enzim piridoksal-kinaza
- PSMG1: Proteasomski skup šaperona 1
- RNR4: Kodira RNK, ribosomsku 45S klaster 4
- RRP1: Kodira homolog A prerađenog proteina
- RRP1B: Kodira preradu rRNK 1 homologa B
- RWDD2B: Kodira protein RWD domen-sadržeći protein 2B
- RUNX1
- S100B: Kodira kalcij-vežući protein
- SOD1: Kodira rastvorljivu superoksid-dismutazu 1 (amiotrofna lateralna sleroza 1 (odrasli)
- SPATC1L: Kodira protein SPATC1L
- TFF1, TFF2, TFF3
- TIAM1
- TMEM1: Kodira protein prenošenja kompleksnih čestica, podjedinica 10
- TMPRSS2
- TMPRSS3: Kodira transmembransku proteazu, serin 3
- TTC3: Kodira tetratrikopeptidni ponavljajući domen 3
Bolesti i poremećaji
[uredi | uredi izvor]Sljedeće bolesti i poremećaji su neki od onih koji su u vezi sa genima na hromosomu 21:
- Alzheimerova bolest[13]
- Amiotrofna lateralna skleroza
- Autoimunski poliendokrini sindrom
- Downov sindrom
- Erondu–Cymetov sindrom
- Nedostatak holokarboksilazne sintetaze
- Homocistinurija
- Jervellov i Lange-Nielsenov sindrom
- Nedostatak leukocitne adhezije
- Majewski osteodisplazijski primordijalni tip patuljavosti II (MOPD II, or MOPD2)
- Nesindromska gluhoća
- Romano–Wardov sindrom
Hromosomski poremećaji
[uredi | uredi izvor]
Sljedeći poremećaji uzrokovani su promjenama u strukturi ili broju kopija hromosoma 21:
- Kancer i: Preuređivanje (translokacijom) genetičkog materijala između hromosoma 21 i drugih hromosoma povezano je s nekoliko vrsta karcinoma. Naprimjer, akutna limfoblastna leukemija (tip karcinoma krvi koji se najčešće dijagnosticira u djetinjstvu) povezana je s translokacijom između hromosoma 12 i 21. Povezani su i drugi oblici leukemije, akutna mijeloidna leukemija sa translokacijom između hromozoma 8 i 21.
- U malom procentu slučajeva, Downov sindrom je uzrokovan preslagivanjem hromosomskog materijala između hromosoma 21 i drugog hromosoma. Kao rezultat, osoba ima uobičajene dvije kopije hromosoma 21, plus dodatni materijal iz hromosoma 21, vezan za drugi hromosom. Ti se slučajevi nazivaju translokacijskim Downovim sindromom. Istraživači vjeruju da dodatne kopije gena na hromosomu 21 remete tok normalnog razvoja, uzrokujući karakteristične osobine Downovog sindroma i povećani rizik od medicinskih problema povezanih s ovim poremećajem.
- Ostale promjene u broju ili strukturi hromosoma 21 mogu imati različite efekte, uključujući intelektuaknu invalidnost, usporeni razvoj i karakteristične crte lica. U nekim slučajevima znakovi i simptomi su slični onima kod Downovog sindroma. Promjene na hromosomu 21 uključuju nedostajući segment hromosoma u svakoj ćeliji (djelimična monosomija 21) i kružnu strukturu koja se naziva prstenasti (ring) hromosom 21. Hromosom u prstenu nastaje kad se oba kraja slomljenog hromosoma ponovo sjedine.
- Utvrđeno je da udvostručava razine prekursora amijeloidnog proteina (APP) (duplirani segment varira u dužini, ali uključuje APP) na hromosomu 21 uzrokuje porodični rani početak Alzheimerove bolesti u francuskom porodičnom kompletu (Rovelet-Lecrux et al.) i holandskoe gupe porodica.[13] U usporedbi s Alzheimerovom bolešću uzrokovanom misens mutacijama u APP-u, učestalost Alzheimerove bolesti uzrokovane duplikacijom APP-a je značajna. Svi pacijenti koji imaju dodatnu kopiju gena APP zbog duplikacije lokusa imaju Alzheimerovu bolest s teškom cerebralnom amiloidnom angiopatijom.
Citogenetički bendovi
[uredi | uredi izvor]G-bendovi idiograma ljudskog hromosoma 21
Idiogram sa G-bandovima ljudskog hromosoma 21 u rezoluciji 850 bphs. Dužina bendova na ovom dijagramu proporcionalna je dužini osnovnog para. Ovaj tip idiograma obično se koristi u pretraživačima genoma (npr. Ensembl, Konsenzusni pretraživač genoma.
Obrasci G-bendova ljudskog hromosoma 21 u tri različite rezolucije (400,[15] 550[16] i 850[17]). Dužina bendova u ovom dijagramu temelji se na idiogramima iz ISCN-a (2013).[18] Ovj tip idiograma predstavlja stvarnu relativnu dužinu bendova uočenih pod mikroskopom u različitim fzama tokom procesa mitotoze.[19]
| Hromosom | Krakovi[20] | Bend[21] | ISCN start[22] |
ISCN stop[22] |
Bazni par start |
Bazni par stop |
Boja<ref>gpos: Regija koja je pozitivno obojena G-bendovanjem, uglavnom AT-bogata i siromašna genima; gneg: Regija sa negativno obojenim G-bendovima, općenito GC-sadržaj CG-bogata i bogata genima; acen centromera. var: promjenjiva regija; stalk = drška. | Gustoća |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 | 12.000.001 | 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 | gneg | |
| 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 | gneg |
Reference
[uredi | uredi izvor]- ^ Greška kod citiranja: Nevaljana oznaka
<ref>; nije naveden tekst za reference s imenomNational Center for Biotechnology Information 2017 - ^ a b "Search results - 21[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.
- ^ Tom Strachan; Andrew Read (2. 4. 2010). Human Molecular Genetics. Garland Science. str. 45. ISBN 978-1-136-84407-2.
- ^ "Map Viewer". National Center for Biotechnology Information. Pristupljeno 17. 11. 2013.
- ^ "Vega Genome Browser 54: Homo sapiens - Chromosome summary - Chromosome 21: 1-48,119,895". Wellcome Trust Sanger Institute. Pristupljeno 17. 11. 2013.
- ^ 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.
- ^ "Statistics & Downloads for chromosome 21". HUGO Gene Nomenclature Committee. 12. 5. 2017. Arhivirano s originala, 29. 6. 2017. Pristupljeno 19. 5. 2017.
- ^ "Chromosome 21: Chromosome summary - Homo sapiens". Ensembl Release 88. 29. 3. 2017. Pristupljeno 19. 5. 2017.
- ^ "Human chromosome 21: entries, gene names and cross-references to MIM". UniProt. 28. 2. 2018. Pristupljeno 16. 3. 2018.
- ^ "Search results - 21[CHR] AND "Homo sapiens"[Organism] AND ("genetype protein coding"[Properties] AND alive[prop]) - Gene". NCBI. 19. 5. 2017. Pristupljeno 20. 5. 2017.
- ^ "Search results - 21[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.
- ^ "Search results - 21[CHR] AND "Homo sapiens"[Organism] AND ("genetype pseudo"[Properties] AND alive[prop]) - Gene". NCBI. 19. 5. 2017. Pristupljeno 20. 5. 2017.
- ^ a b c Sleegers K, Brouwers N, Gijselinck I, Theuns J, Goossens D, Wauters J, Del-Favero J, Cruts M, van Duijn CM, Van Broeckhoven C (2006). "APP duplication is sufficient to cause early onset Alzheimer's dementia with cerebral amyloid angiopathy". Brain. 129 (Pt 11): 2977–83. doi:10.1093/brain/awl203. PMID 16921174.
- ^ Gardiner K, Davisson M (2000). "The sequence of human chromosome 21 and implications for research into Down syndrome". Genome Biol. 1 (2): REVIEWS0002. doi:10.1186/gb-2000-1-2-reviews0002. PMC 138845. PMID 11178230.
- ^ Genome Decoration Page, NCBI. Ideogram data for Homo sapience (400 bphs, Assembly GRCh38.p3). Last update 2014-03-04. Retrieved 2017-04-26.
- ^ Genome Decoration Page, NCBI. Ideogram data for Homo sapience (550 bphs, Assembly GRCh38.p3). Last update 2015-08-11. Retrieved 2017-04-26.
- ^ a b Genome Decoration Page, NCBI. Ideogram data for Homo sapience (850 bphs, Assembly GRCh38.p3). Last update 2014-06-03. Retrieved 2017-04-26.
- ^ International Standing Committee on Human Cytogenetic Nomenclature (2013). ISCN 2013: An International System for Human Cytogenetic Nomenclature (2013). Karger Medical and Scientific Publishers. ISBN 978-3-318-02253-7.
- ^ Sethakulvichai, W.; Manitpornsut, S.; Wiboonrat, M.; Lilakiatsakun, W.; Assawamakin, A.; Tongsima, S. (2012). "Estimation of band level resolutions of human chromosome images". In Computer Science and Software Engineering (JCSSE), 2012 International Joint Conference on: 276–282. doi:10.1109/JCSSE.2012.6261965. ISBN 978-1-4673-1921-8.
- ^ "p": kratki; "q": dugi.
- ^ For cytogenetic banding nomenclature, see article Locus (genetics).
- ^ a b These values (ISCN start/stop) are based on the length of bands/ideograms from the ISCN book, An International System for Human Cytogenetic Nomenclature (2013). Arbitrarna jedinica.
- Antonarakis SE, Lyle R, Dermitzakis ET, Reymond A, Deutsch S (2004). "Chromosome 21 and down syndrome: from genomics to pathophysiology". Nat Rev Genet. 5 (10): 725–38. doi:10.1038/nrg1448. PMID 15510164.
- Antonarakis SE, Lyle R, Deutsch S, Reymond A (2002). "Chromosome 21: a small land of fascinating disorders with unknown pathophysiology". Int J Dev Biol. 46 (1): 89–96. PMID 11902692.
- Antonarakis SE (2001). "Chromosome 21: from sequence to applications". Curr Opin Genet Dev. 11 (3): 241–6. doi:10.1016/S0959-437X(00)00185-4. PMID 11377958.
- Gilbert F (1997). "Disease genes and chromosomes: disease maps of the human genome. Chromosome 21". Genet Test. 1 (4): 301–6. doi:10.1089/gte.1997.1.301. PMID 10464663.
- Hattori M, Fujiyama A, Taylor TD, Watanabe H, Yada T, Park HS, Toyoda A, Ishii K, Totoki Y, Choi DK, Groner Y, Soeda E, 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 A, Reichelt J, Kauer G, Blocker H, Ramser J, Beck A, Klages S, Hennig S, Riesselmann L, Dagand E, Haaf T, Wehrmeyer S, Borzym K, Gardiner K, Nizetic D, Francis F, Lehrach H, Reinhardt R, Yaspo ML (2000). "The DNA sequence of human chromosome 21". Nature. 405 (6784): 311–9. Bibcode:2000Natur.405..311H. doi:10.1038/35012518. PMID 10830953.
- Sawinska M, Ladon D (2004). "Mechanism, detection and clinical significance of the reciprocal translocation t(12;21)(p12;q22) in the children suffering from acute lymphoblastic leukaemia". 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). "APP locus duplication causes autosomal dominant early-onset Alzheimer disease with cerebral amyloid angiopathy". Nature Genetics. 38 (1): 24–6. doi:10.1038/ng1718. PMID 16369530.
- Anita Rauch; Christian T. Thiel; Detlev Schindler; Ursula Wick; Yanick J. Crow; Arif B. Ekici; Anthonie J. van Essen; Timm O. Goecke; Lihadh Al-Gazali; Krystyna H. Chrzanowska; Christiane Zweier; Han G. Brunner; Kristin Becker; Cynthia J. Curry; Bruno Dallapiccola; Koenraad Devriendt; Arnd Dörfler; Esther Kinning; André Megarbane; Peter Meinecke; Robert K. Semple; Stephanie Spranger; Annick Toutain; Richard C. Trembath; Egbert Voss; Louise Wilson; Raoul Hennekam; Francis de Zegher; Helmut-Günther Dörr; André Reis (2008). "Mutations in the Pericentrin (PCNT) Gene Cause Primordial Dwarfism". Science Online. 319 (5864): 816–9. Bibcode:2008Sci...319..816R. doi:10.1126/science.1151174. PMID 18174396.
Vanjski linkovi
[uredi | uredi izvor]
Commons ima datoteke na temu: Hromosom 21
- National Institutes of Health. "Chromosome 21". Genetics Home Reference. Arhivirano s originala, 5. 6. 2011. Pristupljeno 6. 5. 2017.
- "Chromosome 21". Human Genome Project Information Archive 1990–2003. Pristupljeno 6. 5. 2017.