stringtranslate.com

Хромосома 15

Хромосома 15 — одна из 23 пар хромосом у людей . Обычно у людей есть две копии этой хромосомы. Хромосома 15 охватывает около 99,7 миллионов пар оснований (строительный материал ДНК ) и составляет от 3% до 3,5% от общей ДНК в клетках . Хромосома 15 — акроцентрическая хромосома с очень маленьким коротким плечом (плечо «p», от «petite»), которое содержит несколько генов, кодирующих белок, среди своих 19 миллионов пар оснований. У нее есть более крупное длинное плечо (плечо «q»), которое богато генами и охватывает около 83 миллионов пар оснований.

Ген человеческого лейкоцитарного антигена β2 -микроглобулина находится на хромосоме 15, как и ген FBN1, кодирующий как фибриллин-1 (белок, необходимый для правильного функционирования соединительной ткани), так и аспросин (небольшой белок, вырабатываемый из части транскрибированной мРНК гена FBN1), который участвует в жировом обмене.

Гены

Количество генов

Ниже приведены некоторые оценки количества генов человеческой хромосомы 15. 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 по совместной консенсусной кодирующей последовательности ( CCDS ) придерживается крайне консервативной стратегии. Таким образом, прогноз количества генов CCDS представляет собой нижнюю границу общего количества генов, кодирующих человеческие белки. [4]

Список генов

Ниже приведен частичный список генов на 15-й хромосоме человека. Полный список можно посмотреть по ссылке в информационном поле справа.

Хромосомные заболевания

Следующие состояния вызваны мутациями в хромосоме 15. Два из этих состояний ( синдром Ангельмана и синдром Прадера-Вилли ) связаны с потерей активности гена в одной и той же части хромосомы 15, регионе 15q11.2-q13.1. Это открытие предоставило первые доказательства у людей того, что что-то за пределами генов может определять, как гены выражаются . [11]

Синдром Ангельмана

Основными характеристиками синдрома Ангельмана являются тяжелая умственная отсталость, атаксия , отсутствие речи и чрезмерно счастливое поведение. Синдром Ангельмана возникает из-за потери активности гена в определенной части хромосомы 15, регионе 15q11-q13. Этот регион содержит ген, называемый UBE3A, который при мутации или отсутствии, вероятно, вызывает характерные черты этого состояния. Обычно у людей есть две копии гена UBE3A, по одной от каждого родителя. Обе копии этого гена активны во многих тканях организма. Однако в мозге активна только копия, унаследованная от матери человека (материнская копия). Если материнская копия утрачена из-за хромосомного изменения или мутации гена, у человека не будет рабочих копий гена UBE3A в мозге.

В большинстве случаев (около 70%) [ требуется цитата ] у людей с синдромом Ангельмана есть делеция в материнской копии хромосомы 15. Это хромосомное изменение удаляет область хромосомы 15, которая включает ген UBE3A . Поскольку копия гена UBE3A, унаследованная от отца человека (отцовская копия), обычно неактивна в мозге, делеция в материнской хромосоме 15 приводит к отсутствию активных копий гена UBE3A в мозге.

В 3–7 % случаев [ требуется цитата ] синдром Ангельмана возникает, когда у человека есть две копии отцовской хромосомы 15 вместо одной копии от каждого родителя. Это явление называется отцовской однородительской дисомией (UPD). Люди с отцовской UPD для хромосомы 15 имеют две копии гена UBE3A, но они обе унаследованы от отца и поэтому неактивны в мозге.

Около 10% случаев синдрома Ангельмана вызваны мутацией в гене UBE3A, а еще 3% являются результатом дефекта в области ДНК, которая контролирует активацию гена UBE3A и других генов на материнской копии хромосомы 15. В небольшом проценте случаев синдром Ангельмана может быть вызван хромосомной перестройкой, называемой транслокацией, или мутацией в гене, отличном от UBE3A. Эти генетические изменения могут аномально инактивировать ген UBE3A.

Синдром Ангельмана может быть наследственным, о чем свидетельствует один случай, когда пациентка забеременела дочерью, у которой также было это заболевание. [12]

Синдром Прадера–Вилли

Основные характеристики этого состояния включают полифагию (чрезмерный, ненасытный аппетит), легкую или умеренную задержку развития, гипогонадизм, приводящий к задержке или отсутствию полового созревания, и гипотонию . Синдром Прадера-Вилли вызван потерей активных генов в определенной части хромосомы 15, регионе 15q11-q13. Обычно у людей есть две копии этой хромосомы в каждой клетке, по одной копии от каждого родителя. Синдром Прадера-Вилли возникает, когда отцовская копия частично или полностью отсутствует.

Примерно в 70% случаев [ необходима цитата ] синдром Прадера-Вилли возникает при делеции области 15q11-q13 отцовской хромосомы 15. Гены в этой области обычно активны в отцовской копии хромосомы и неактивны в материнской копии. Таким образом, у человека с делецией в отцовской хромосоме 15 не будет активных генов в этой области.

Примерно в 25% случаев человек с синдромом Прадера-Вилли имеет две материнские копии хромосомы 15 в каждой клетке вместо одной копии от каждого родителя. Это явление называется материнской однородительской дисомией. Поскольку некоторые гены обычно активны только на отцовской копии этой хромосомы, человек с двумя материнскими копиями хромосомы 15 не будет иметь активных копий этих генов.

В небольшом проценте случаев синдром Прадера–Вилли не вызван хромосомной перестройкой, называемой транслокацией. Редко это состояние вызывается аномалией в области ДНК, которая контролирует активность генов на отцовской хромосоме 15. Поскольку пациенты почти всегда испытывают трудности с воспроизводством, синдром Прадера–Вилли, как правило, не является наследственным.

Изодицентрическая хромосома 15

Специфическое хромосомное изменение, называемое изодицентрической хромосомой 15 (IDIC15) (также известное под рядом других названий), может повлиять на рост и развитие. У пациента есть «дополнительная» или «маркерная» хромосома. Эта небольшая дополнительная хромосома состоит из генетического материала из хромосомы 15, которая была аномально дуплицирована (скопирована) и прикреплена конец к концу. В некоторых случаях дополнительная хромосома очень мала и не оказывает никакого влияния на здоровье человека. Более крупная изодицентрическая хромосома 15 может привести к слабому мышечному тону (гипотонии), умственной отсталости, судорогам и поведенческим проблемам. [13] Признаки и симптомы аутизма (нарушения развития, которое влияет на общение и социальное взаимодействие) также связаны с наличием изодицентрической хромосомы 15.

Другие хромосомные заболевания

Другие изменения в количестве или структуре хромосомы 15 могут вызывать задержки развития, задержку роста и развития, гипотонию и характерные черты лица. [ необходима цитата ] Эти изменения включают дополнительную копию части хромосомы 15 в каждой клетке (частичная трисомия 15) или отсутствующий сегмент хромосомы в каждой клетке (частичная моносомия 15). В некоторых случаях несколько строительных блоков ДНК хромосомы (нуклеотидов) удаляются или дублируются.

Следующие заболевания связаны с генами на хромосоме 15: [ необходима ссылка ]

Цитогенетическая полоса

Идеограммы G-бэндинга хромосомы 15 человека

Ссылки

Конкретные ссылки:

  1. ^ ab "Результаты поиска – 15[CHR] И "Homo sapiens"[Организм] И ("has ccds"[Свойства] И alive[prop]) – Ген". NCBI . Выпуск 20 CCDS для Homo sapiens . 2016-09-08 . Получено 2017-05-28 .
  2. ^ Том Страхан; Эндрю Рид (2 апреля 2010 г.). Молекулярная генетика человека. Garland Science. стр. 45. ISBN 978-1-136-84407-2.
  3. ^ Страница оформления генома abc , NCBI. Данные идеограммы для Homo sapience (850 bphs, Assembly GRCh38.p3). Последнее обновление 2014-06-03. Получено 2017-04-26.
  4. ^ Pertea M, Salzberg SL (2010). «Между курицей и виноградом: оценка количества человеческих генов». Genome Biol . 11 (5): 206. doi : 10.1186/gb-2010-11-5-206 . PMC 2898077. PMID  20441615 . 
  5. ^ "Статистика и загрузки для хромосомы 15". Комитет по номенклатуре генов HUGO . 2017-05-12. Архивировано из оригинала 2017-06-29 . Получено 2017-05-19 .
  6. ^ "Хромосома 15: Сводка хромосом – Homo sapiens". Ensembl Release 88. 2017-03-29 . Получено 2017-05-19 .
  7. ^ "Хромосома человека 15: записи, названия генов и перекрестные ссылки на MIM". UniProt . 2018-02-28 . Получено 2018-03-16 .
  8. ^ "Результаты поиска – 15[CHR] И "Homo sapiens"[Организм] И ("генотип кодирование белка"[Свойства] И живой[свойство]) – Ген". NCBI . 2017-05-19 . Получено 2017-05-20 .
  9. ^ "Результаты поиска – 15[CHR] И "Homo sapiens"[Организм] И ( ("genetype miscrna"[Свойства] ИЛИ "genetype ncrna"[Свойства] ИЛИ "genetype rrna"[Свойства] ИЛИ "genetype trna"[Свойства] ИЛИ "genetype scrna"[Свойства] ИЛИ "genetype snrna"[Свойства] ИЛИ "genetype snorna"[Свойства]) НЕ "genetype protein coding"[Свойства] И alive[prop]) – Ген". NCBI . 2017-05-19 . Получено 2017-05-20 .
  10. ^ "Результаты поиска – 15[CHR] И "Homo sapiens"[Организм] И ("genetype pseudo"[Свойства] И alive[prop]) – Ген". NCBI . 2017-05-19 . Получено 2017-05-20 .
  11. ^ "Teacher's Guide". Ghost in Your Genes (сезон 35) . Nova (сериал) . 16 октября 2007 г. . Получено 26 сентября 2009 г. Программа ... рассказывает о том, как один ученый определил, как делеция ключевой последовательности ДНК на человеческой хромосоме 15 может привести к двум различным синдромам в зависимости от того, произошла ли делеция от матери или отца [и] объясняет, что это было первое человеческое доказательство того, что что-то иное, чем сами гены, может определять, как гены экспрессируются.
  12. ^ Лосси А., Дрисколл Д. (1999). «Передача синдрома Ангельмана больной матерью». Genet Med . 1 (6): 262–6. doi : 10.1097/00125817-199909000-00004 . PMID  11258627.
  13. ^ "Что такое синдром Dup15q? – Dup15q". www.dup15q.org . Архивировано из оригинала 2017-09-06 . Получено 2017-09-05 .
  14. ^ "Фотический рефлекс чихания | Центр изучения признаков AncestryDNA®". www.ancestry.com . Получено 22.02.2022 .
  15. ^ Страница оформления генома, NCBI. Данные идеограммы для Homo sapience (400 bphs, Assembly GRCh38.p3). Последнее обновление 2014-03-04. Получено 2017-04-26.
  16. ^ Страница оформления генома, NCBI. Данные идеограммы для Homo sapience (550 bphs, Assembly GRCh38.p3). Последнее обновление 2015-08-11. Получено 2017-04-26.
  17. ^ Международный постоянный комитет по цитогенетической номенклатуре человека (2013). ISCN 2013: Международная система цитогенетической номенклатуры человека (2013). Karger Medical and Scientific Publishers. ISBN 978-3-318-02253-7.
  18. ^ Sethakulvichai, W.; Manitpornsut, S.; Wiboonrat, M.; Lilakiatsakun, W.; Assawamakin, A.; Tongsima, S. (2012). «Оценка разрешений на уровне полос изображений хромосом человека». 2012 Девятая международная конференция по компьютерным наукам и программной инженерии (JCSSE) . стр. 276–282. doi :10.1109/JCSSE.2012.6261965. ISBN 978-1-4673-1921-8. S2CID  16666470.
  19. ^ " p ": Короткое плечо; " q ": Длинное плечо.
  20. ^ Для номенклатуры цитогенетического распределения см. статью locus .
  21. ^ ab Эти значения (старт/стоп ISCN) основаны на длине полос/идеограмм из книги ISCN «Международная система цитогенетической номенклатуры человека» (2013). Произвольная единица .
  22. ^ gpos : Область, которая положительно окрашивается G-бэндингом , как правило, богата AT и бедна генами; gneg : Область, которая отрицательно окрашивается G-бэндингом, как правило, богата CG и богата генами; acen Центромера . var : Вариабельная область; stem : Стебель.

Общие ссылки:

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Хромосома человека 15» .