Hromozom 21 (čovek)

Hromozom 21 je autozomni hromozom dvadesetprvi po veličini u humanom kariotipu. Prema položaju centromere pripada akrocentričnim hromozomima. Prema Denverskoj konferenciji iz 1960. g. svrstan je u G grupu. Izgrađen je od 50 miliona parova baza DNK što predstavlja od 2-2,5 ukupne količine DNK u ćeliji. Procenjuje se da ovaj hromozom verovatno sadrži 200 do 300 gena koji nose uputstvo za sintezu proteina. Ovi proteini obavljaju niz različitih funkcija u organizmu.

Naučnici koji rade na Projektu humanog genoma su 2000. g. objavili da su odredili tačan redosled baza na ovom hromozomu. Hromozom 21 je drugi humani hromozom čiji je redosled baza potpuno određen.

Somatska (telesna) ćelija čoveka ima 46 hromozomoma, sparenih u 23 para sličnih, homologih hromozoma. Izuzetak su ćelije u muškom polu gde je jedan par različitih, heterologih hromozoma (X i Y hromozomi). U svakom od parova jedan hromozom potiče od majke, a drugi od oca. Prema tome, naše ćelije imaju dve kopije hromozoma 21 (jedna poreklom od majke, a druga od oca) ili par ovih hromozoma.

Aberacije hromozoma 21

Trizomija 21

Najčešća trizomija koja se javlja u ljudskoj populaciji je trizomija 21, koja se fenotipski izražava kao Daunov sindrom. Učestalost ovog sindroma u ljudskoj populaciji je 1:700. Na tu učestalost utiče starost majke, tako da se kod žena starijih od 40 godina ta učestalost povećava na 1:45. Kariotip je 47,XX+21 ili 47,XY+21 (ukupan broj hromozoma,polna konstitucija + hromozom koji je u višku).

Uzrok trizomije 21 može da bude i uravnotežena translokacija 21 kod jednog od roditelja. Takav roditelj, pored normalnih gameta, može da obrazuje i gamete u kojima je hromozom 21 u višku. Spajanjem takvih nenormalnih gameta (imaju dva hromozoma 21) sa normalnim (imaju jedan hromozom 21)nastaće zigot koji nosi neuravnoteženu translokaciju 21. Osoba sa neuravnoteženom translokacijom 21 imaće kariotip sa 47 hromozoma jer je hromozom 21 u višku (trizomik).

Klinička slika Daunovog sindroma

Najizrazitija obeležja ovog sindroma su:

• umna zaostalost (IQ = 40-50,mada ima podataka da IQ može biti i od 25-80);
• anomalije srca praćene u različitom stepenu anomalijama drugih organa;
• smanjena otpornost prema infekcijama;
• povećan rizik za pojavu leukemije;
• prevremeno starenje pa iz svih tih razloga žive u proseku duplo kraće u odnosu na zdrave osobe.

Osobe sa ovim sindromom imaju i prepoznatljive morfološke osobine kao što su :

• koso (mongoloidno) postavljene i široko razmaknute oči;
• /mali nos, širokog korena;

s*manjen obim glave i pljosnat potiljak;

• usta su mala pa normalno veliki jezik viri iz njih;
• ušne školjke su skoro uvek loše formirane, male i nisko su postavljene;
• zubi su nepravilnog oblika i broja i kasno izbijaju;
• šake su široke i sa kratkim prstima;
• na dlanovima može postojati brazda četiri prsta (majmunska brazda) uz izmenjene dermatoglife (linije na šakama) i dr.

Klinička slika može biti ublažena ako je kod osobe prisutan mozaicizam.

Za više podataka pogledati Daunov sindrom

Delecija 21q-

Delecija dugog kraka (q) hromozoma 21 (G delecija sindrom I) fenotipski se manifestuje kao antimongoloismus čija je klinička slika:

• antimongoloidni položaj očiju;
• hipertonija;
• skeletne anomalije;
• zaostalost rasta;
• mikrognatija.

Translokacija

Strukturne aberacije hromozoma u vidu rearanžmana (translokacija) genetičkom materijala između hromozoma 21 i drugih hromozoma, povezane su sa nekoliko vrsta karcinoma (raka):

• akutne limfoblastične leukemije, koja predstavlja oblik leukemije koji se najčešće otkriva u detinjstvu i povezana je sa translokacijom hromozoma 12 i 21
• akutna mijeloidna leukemija, čiji genetički uzrok je translokacija između hromozoma 8 i 21

Robertsonove translokacije

Robertsonove translokacije su razmene delova između akrocentričnih hromozoma, pri čemu ti hromozomi mogu biti isti, 21/21, ili različiti, najčešće 14/21. Pri ovoj translokaciji dolazi do istovremenog prekida na jednom hromozomu iznad, a na drugom ispod centromere. Zatim dolazi do međusobnog spajanja prekinutih delova i to tako što se spoje dugi kraci oba hromozoma, a p kraci se izgube u prvoj narednoj deobi. Spajanjem dugih krakova oba hromozoma nastaje jedan metacentričan (ako su učestvovali isti hromozomi) ili submetacentričan hromozom (ako su se spojili q kraci različitih hromozoma).

Osobe nosioci translokacija su najčešće fenotipski normalne jer se gube samo kratki kraci akrocentričnih hromozoma. (Kratki kraci sadrže gene čiji nedostatak ne utiče na fenotip zato što se nalaze ponovljeni i na drugim hromozomima u humanom kariotipu). Za njih se kaže da su nosioci uravnotežene translokacije. Potomstvo ovakvih osoba je ugroženo i može imati poremećen broj hromozoma što izaziva određene sindrome (npr. Daunov sindrom). Takvi potomci imaju neuravnoteženu translokaciju.

Potomstvo osoba koje su nosioci uravnotežene translokacije je u različitom stepenu ugroženo u zavisnosti od toga da li se translokacija desila izmađu istih ili različitih hromozoma. Kada je npr. u pitanju translokacija 14/21 onda takvi roditelji stvaraju i normalne gamete (imaju po jedan hromozom 14 i 21) i gamete koji nose translokaciju (imaju spojene hromozome 14/21) pa mogu imati i normalnu i obolelu decu. U slučaju translokacije 21/21 (između istih hromozoma) osoba ne stvara normalne gamete već samo ili gamete koji imaju oba hromozoma 21 (zakačeni su jedan za drugi) ili su bez hromozoma 21 (nultizomični gameti). Zbog toga oni ne mogu imati zdravu decu.

Mapirani geni i bolesti/poremećaji

Naučnici koji su radili na projektu Humanog genoma su 2000. god. objavili da je određen redosled baza ovog hromozoma. Hromozom 21 je drugi po redu hromozom kome je određen redosled baza. Broj gena na ovom hromozomu iznosi verovatno 300 do 400 (od ukupno 20. 000 do 25. 000 gena humanog genoma. Za procenu broja gena na hromozomu danas se koriste različite metode pa zato broj gena varira.

Mutacije gena mapiranih na ovom hromozomu uzrokuju sledeće bolesti i poremećaje:

• amiloidoza - holandski tip
• Alchajmerova bolest
• hronična šizofrenija
• homocistinurija
• akutna mijeloidna leukemija
• mijeloproliferativni sindrom
• prolazna leukemija u Daunovom sindromu
• nedostatak enterokinaze
• nedostatak multiple karboksilaze
• Daunov sindrom
• progresivna mioklonična epilepsija
• holoprozencefalija
• hemolitična anemija
• karcinom dojke

Pogledati

• mapiran hromozom 21

Snežana Trifunović, dipl. biolog

Literatura

• Tucić, N, Matić, Gordana: O genima i ljudima, Centar za primenjenu psihologiju, Beograd, 2002.
• Marinković, D, Tucić, N, Kekić, V: Genetika, Naučna knjiga, Beograd
• Tatić, S, Kostić, G, Tatić, B: Humani genom, ZUNS, Beograd, 2002.
• Matić, Gordana: Osnovi molekularne biologije, Zavet, Beograd, 1997.
• Ridli, M: Genom - autobiografija vrste u 23 poglavlja, Plato, Beograd, 2001.
• Prentis S: Biotehnologija, Školska knjiga, Zagreb, 1991.
• Dumanović, J, marinković, D, Denić, M: Genetički rečnik, Beograd, 1985.
• Kosanović, M, Diklić, V: Odabrana poglavlja iz humane genetike, Beograd, 1986.
• Švob, T. i sradnici: Osnovi opće i humane genetike, Školska knjiga, Zagreb, 1990.

Hromozomi čoveka
{1} {2} {3} {4} {5} {6} {7} {8} {9} {10} {11} {12} {13} {14} {15} {16} {17} {18} {19} {20} {21} {22} {X} {Y}