Chromosom 21 - Chromosome 21

Chromosom 21
Para chromosomów 21 człowieka po przejściu G-band . Jeden jest od matki, drugi od ojca.
Para chromosomów 21 w ludzkim kariogramie męskim .
Cechy
Długość ( bp )	46 709 983 pz ( GRCh38 )
Liczba genów	215 ( CCDS )
Rodzaj	Autosom
Pozycja centromera	Akrocentryczny (12,0 Mb /s)
Pełne listy genów
CCDS	Lista genów
HGNC	Lista genów
UniProt	Lista genów
NCBI	Lista genów
Zewnętrzne przeglądarki map
Zespół	Chromosom 21
Entrez	Chromosom 21
NCBI	Chromosom 21
UCSC	Chromosom 21
Pełne sekwencje DNA
RefSeq	NC_000021 ( FASTA )
GenBank	CM000683 ( FASTA )

Chromosom 21 jest jedną z 23 par chromosomów u ludzi . Chromosom 21 jest zarówno najmniejszym ludzkim autosomem, jak i chromosomem , z 48 milionami par zasad (materiał budulcowy DNA ) stanowiącymi około 1,5 procent całkowitego DNA w komórkach . Większość ludzi ma dwie kopie chromosomu 21, podczas gdy osoby z trzema kopiami chromosomu 21 mają zespół Downa , zwany także „trisomią 21”.

Naukowcy pracujący nad Human Genome Project ogłosili w maju 2000 roku, że ustalili sekwencję par zasad, które tworzą ten chromosom. Chromosom 21 był drugim ludzkim chromosomem, który został w pełni zsekwencjonowany, po chromosomie 22 .

Geny

Liczba genów

Poniżej przedstawiono niektóre oszacowania liczby genów ludzkiego chromosomu 21. Ponieważ naukowcy stosują różne podejścia do adnotacji genomu, ich przewidywania dotyczące liczby genów na każdym chromosomie są różne (szczegóły techniczne można znaleźć w prognozie genu ). Wśród różnych projektów, wspólny projekt sekwencji kodującej konsensus ( CCDS ) przyjmuje niezwykle konserwatywną strategię. Tak więc przewidywanie liczby genów przez CCDS reprezentuje dolną granicę całkowitej liczby genów kodujących ludzkie białka.

Lista genów

Poniżej znajduje się częściowa lista genów w ludzkim chromosomie 21. Aby zobaczyć pełną listę, zobacz link w infobox po prawej stronie.

Choroby i zaburzenia

Następujące choroby i zaburzenia to niektóre z tych związanych z genami na chromosomie 21:

• Choroba Alzheimera
• Stwardnienie zanikowe boczne
• Autoimmunologiczny zespół wielogruczołowy
• Zespół Downa
• Zespół Erondu-Cymeta
• Niedobór syntetazy holokarboksylazy
• Homocystynuria
• Zespół Jervella i Lange-Nielsena
• Niedobór adhezji leukocytów
• Pierwotny karłowatość osteodysplastyczna Majewskiego typu II (MOPD II lub MOPD2)
• Głuchota niesyndromiczna
• Zespół Romano-Warda

Warunki chromosomowe

Kariotyp osoby dotkniętej zespołem Downa, przedstawiający obecność pełnej dodatkowej kopii chromosomu 21. Obecność tej dodatkowej kopii jest również określana jako trisomia 21.

Następujące stany są spowodowane zmianami w strukturze lub liczbie kopii chromosomu 21:

• Nowotwory : Rearanżacje ( translokacje ) materiału genetycznego między chromosomem 21 a innymi chromosomami są związane z kilkoma rodzajami raka. Na przykład ostra białaczka limfoblastyczna (rodzaj nowotworu krwi najczęściej diagnozowany w dzieciństwie) jest związana z translokacją między chromosomami 12 i 21. Inna postać białaczki, ostra białaczka szpikowa , wiąże się z translokacją między chromosomami 8 i 21 .
• W niewielkim odsetku przypadków zespół Downa jest spowodowany rearanżacją materiału chromosomalnego między chromosomem 21 a innym chromosomem. W rezultacie osoba ma zwykłe dwie kopie chromosomu 21, plus dodatkowy materiał z chromosomu 21 dołączony do innego chromosomu. Przypadki te nazywane są zespołem translokacji Downa. Naukowcy uważają, że dodatkowe kopie genów na chromosomie 21 zaburzają przebieg normalnego rozwoju, powodując charakterystyczne cechy zespołu Downa i zwiększone ryzyko problemów medycznych związanych z tym zaburzeniem.
• Inne zmiany w liczbie lub strukturze chromosomu 21 mogą mieć różne skutki, w tym niepełnosprawność intelektualną , opóźniony rozwój i charakterystyczne rysy twarzy. W niektórych przypadkach objawy są podobne do objawów zespołu Downa. Zmiany w chromosomie 21 obejmują brakujący segment chromosomu w każdej komórce (częściowa monosomia 21) i kolistą strukturę zwaną chromosomem pierścieniowym 21. Chromosom pierścieniowy występuje, gdy oba końce uszkodzonego chromosomu są ponownie połączone.
• Powielanie w białkiem prekursorowym amyloidu (APP) locus (duplikaty segmentu różni się długością, lecz obejmuje APP) na chromosomie 21, stwierdzono, że przyczyną wczesnym początkiem rodzinnej choroby Alzheimera, we francuskim zestaw rodziny (Rovelet-Lecrux et al.) Oraz holenderskiego zestawu rodziny. W porównaniu do choroby Alzheimera spowodowanej mutacjami zmiany sensu w APP, częstotliwość choroby Alzheimera spowodowanej przez duplikacje APP jest znacząca. Wszyscy pacjenci, którzy mają dodatkową kopię genu APP z powodu duplikacji locus wykazują chorobę Alzheimera z ciężką mózgową angiopatią amyloidową .

Zespół cytogenetyczny

Ideogramy z pasmem G ludzkiego chromosomu 21

Ideogram z prążkami G ludzkiego chromosomu 21 w rozdzielczości 850 bph. Długość pasma na tym schemacie jest proporcjonalna do długości pary zasad. Ten typ ideogramu jest powszechnie używany w przeglądarkach genomów (np. Ensembl , UCSC Genome Browser ).

Wzory pasm G ludzkiego chromosomu 21 w trzech różnych rozdzielczościach (400, 550 i 850). Długość pasma na tym diagramie jest oparta na ideogramach z ISCN (2013). Ten typ ideogramu przedstawia rzeczywistą względną długość pasma obserwowaną pod mikroskopem w różnych momentach procesu mitotycznego .

Bibliografia

• Antonarakis SE, Lyle R, Dermitzakis ET, Reymond A, Deutsch S (2004). „Chromosom 21 i zespół Downa: od genomiki do patofizjologii”. Nat Rev Genet . 5 (10): 725–38. doi : 10.1038/nrg1448 . PMID  15510164 . S2CID  5487794 .
• Antonarakis SE, Lyle R, Deutsch S, Reymond A (2002). „Chromosom 21: mała kraina fascynujących zaburzeń o nieznanej patofizjologii”. Int J Dev Biol . 46 (1): 89-96. PMID  11902692 .
• Antonarakis SE (2001). „Chromosom 21: od sekwencji do aplikacji”. Curr Opin Genet Dev . 11 (3): 241–6. doi : 10.1016/S0959-437X(00)00185-4 . PMID  11377958 .
• Gilberta F (1997). „Geny i chromosomy chorobowe: mapy chorób ludzkiego genomu. Chromosom 21”. Test genetyczny . 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). „Sekwencja DNA ludzkiego chromosomu 21” . Natura . 405 (6784): 311-9. Kod Bibcode : 2000Natur.405..311H . doi : 10.1038/35012518 . PMID  10830953 .
• Sawińska M, Ładoń D (2004). „Mechanizm, wykrywanie i znaczenie kliniczne translokacji wzajemnej t(12;21)(p12;q22) u dzieci z ostrą białaczką limfoblastyczną”. 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). „Duplikacja locus APP powoduje autosomalnie dominującą chorobę Alzheimera o wczesnym początku z mózgową angiopatią amyloidową”. Genetyka przyrody . 38 (1): 24–6. doi : 10.1038/ng1718 . PMID  16369530 . S2CID  559054 .
• Anita Rauch; Christian T. Thiel; Detlev Schindler; Urszula Knot; Yanick J. Crow; Arif B. Ekici; Anthonie J. van Essen; Timma O. Goecke; Lihadh Al-Gazali ; Krystyna H. Chrzanowska; Christiane Zweier; Han G. Brunner; Kristin Becker; Cynthia J. Curry; Bruno Dallapiccolę; Koenraada Devriendta; Arnd Dörfler; Estera Kinning; André Megarbane; Petera Meineckego; Robert K. Semple; Stephanie Spranger; Annick Toutain; Richard C. Trembath; Egberta Vossa; Louise Wilson; Raoul Hennekam; Franciszka de Zeghera; Helmut-Günther Dörr; André Reisa (2008). „Mutacje w genie Pericentrin (PCNT) powodują pierwotny karłowatość”. Nauka w Internecie . 319 (5864): 816-9. Kod Bibcode : 2008Sci...319..816R . doi : 10.1126/science.1151174 . PMID  18174396 . S2CID  23055733 .

Zewnętrzne linki

• Narodowy Instytut Zdrowia. „Chromosom 21” . Genetyka Strona główna Referencje . Zarchiwizowane od oryginału w dniu 2011-06-05 . Pobrano 06.05.2017 .
• „Chromosom 21” . Archiwum informacji o projekcie genomu ludzkiego 1990–2003 . Pobrano 06.05.2017 .