Hromozom 11 (čovek)

Ukratko

mapiran hromozom 11 - idiogram

Hromozom 11 je autozomni hromozom jedanaesti po veličini u humanom kariotip u u grupi C. Prema položaju centromere pripada submetacentričnim hromozomima. Izgrađen je od 135 miliona parova baza DNK što predstavlja 4 - 4,5% ukupne količine DNK u ćeliji. Procenjuje se da ovaj hromozom verovatno sadrži između 1.300 i 1.400 gena koji nose uputstvo za sintezu proteina. Ovi proteini obavljaju niz različitih funkcija u organizmu.

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 11 (jedna poreklom od majke, a druga od oca) ili par ovih hromozoma.

Hromozomske aberacije i bolesti

Hromozomske aberacije mogu biti promene u strukturi i broju hromozoma 11 i uzrok su sindroma i poremećaja.

Beckvith-Viedemann-ov sindrom

Beckvith-Viedemann-ov sindrom rezultat je abnormalne regulacije aktivnosti gena na delu kratkog (p) kraka hromozoma 11 koja je poznata kao genomsko utiskivanje. Geni su smešteni blizu jedan drugom u regionu označenom 11p15.5, blizu jednog kraja hromozoma. Čovek nasleđuje dve kopije gena, jednu od majke i jednu od oca. Kod najvećeg broja gena obično su obe kopije svakog gena aktivne ili "uključene" u ćelijama. Međutim, u nekim je slučajevima je samo jedna od dve kopije normalno aktivna. Koja je kopija aktivna, zavisi od kog roditelja vodi poreklo: neki geni su normalno aktivni samo kada se naslede od oca, dok su drugi aktivni samo ako su nasleđeni od majke. Ovaj fenomen je poznat kao genomsko utiskivanje (gametsko utiskivanje).

Za neke gene u regionu 11p15.5, aktivan je samo gen nasleđen od oca, dok su drugi geni aktivni samo ako su nasleđeni od majke. Istraživači su utvrdili da promene genomskog utiskivanja narušavaju regulaciju nekoliko gena smeštenih u 11p15.5; to su geni: CDKN1C , H19 , IGF2 i KCNK1OT1. Budući da ovi geni učestvuju u usmeravanje normalnog rasta, posledice genomskog utiskivanja dovode do prekomernog rasta i drugih karakteristika ovog sindroma (zahvaćeni su mnogi delovi tela).

Glavna karakteristika ovog siondroma jeste prekomeran rast, pa se tako i označava kao sindrom prekomernog rasta. Novorođenčad su znatno veća od normalnih (makrozomija) i deca su obično viša od svojih vršnjaka tokom detinjstva. Rast počinje da usporava sa oko 8 godina starosti pa odrasli sa ovim stanjem nisu preterano visoki. Kod neke dece sa Beckvith-Viedemann-ovim sindromom, određeni delovi tela na jednoj ili drugoj strani tela mogu prekomerno da rastu, što dovodi do nesrazmernosti. Ovaj neobičan način rasta, poznat kao hemihiperplazija, vremenom postaje manje očigledan.

Većina dece i odraslih sa ovim sindromom nema ozbiljnih zdravstvenih problema povezanih sa stanjem. Njihov životni vek je obično normalan.

Emanuelov sindrom

Emanuelov sindrom je uzrokovan prisustvom dodatnog genetičkog materijala u svakoj ćeliji. Pored uobičajenih 46 hromozoma, osobe sa ovim sindromom imaju dodatni hromozom koji se sastoji od dela hromozoma 22, pričvršćenog na hromozom 11. Dodatni hromozom je poznat kao derivat 22 ili der (22) hromozom.

Osobe obično nasleđuju der (22) hromozom od zdravih roditelja. Roditelj je nosilac aberacije nazvane uravnotežena translokacija. U uravnoteženoj translokaciji nema gubitka niti viška genetičkog materijala tako da ove hromozomske promene obično ne uzrokuju zdravstvene probleme. Kako se translokacija prenosi na sledeću generaciju, ona može postati neuravnotežena. Potomci nasleđuju neuravnoteženu translokaciju između hromozoma 11 i 22 u obliku der (22) hromosoma. Ove osobe imaju dve normalne kopije hromozoma 11, dve normalne kopije hromozoma 22 i dodatni genetički materijal iz der (22) hromozoma.

Kao rezultat dodatnog hromozoma osobe imaju tri kopije nekih gena u svakoj ćeliji umesto uobičajene dve kopije. Višak genetičkog materijala narušava normalan tok razvoja, što dovodi do mentalne retardacije i urođenih oštećenja. Istraživači rade na utvrđivanju koji su geni na der (22) hromozomu odgovorni za ovaj sindrom i koju ulogu ti geni imaju u razvoju.

Evingov sarkom

Translokacija koja uključuje hromozom 11 može izazvati vrstu kanceroznog tumora poznatog kao Evingov sarkom. Ovi tumori se razvijaju u kostima ili mekim tkivima, poput nerava i hrskavice. Postoji nekoliko vrsta ovog sarkoma koji se razlikuju prema tkivu u kome se razvijaju. Ovom translokacijom, t (11; 22), spaja se deo gena EVSR1 iz hromozoma 22 sa delom FLI1 gena iz hromozoma 11, stvarajući fuzijski gen EVSR1 / FLI1 . Ova somatska mutacija stiče se tokom života čoveka i prisutna je samo u ćelijama tumora. Ova vrsta genetičke promene nije nasledna.

Protein proizveden po uputstvu iz fuzijskog gena EVSR1 / FLI1, zvan EVS / FLI, ima funkcije proteinskih proizvoda oba gena. FLI protein, proizveden iz gena FLI1 , veže se za DNK i reguliše transkripciju, što je prvi korak u proizvodnji proteina iz gena. FLI protein kontroliše rast i razvoj nekih tipova ćelija regulišući transkripciju određenih gena. EVS protein, proizveden po uputstvu EVSR1 gena, takođe reguliše transkripciju. Smatra se da protein EVS/FLI nenormalno uključuje i isključuje transkripciju različitih gena. Ova nepravilna regulacija transkripcije dovodi do nekontrolisanog rasta i deoba (proliferacije) i nenormalnog sazrevanja i preživljavanja ćelija, izazivajući razvoj tumora.

Jakobsenov sindrom

dečak sa hipertelorizmom

Ptozis

Tringocefalija

Jakobsenov sindrom (terminalni poremećaj delecije 11q) uzrokovan je delecijom genetičkog materijala na kraju (terminusu) dugog (q) kraka hromozoma 11. Veličina delecije varira kod obolelih osoba od kojih većini nedostaje oko 5 miliona do 16 miliona parova baza DNK (5 Mb do 16 Mb). Kod skoro svih obolelih osoba delecija sadrži kraj hromozoma 11. Veće delecije izazivaju teži oblik bolesti nego manje delecije.

Karakteristike Jakobsenovog sindroma verovatno su povezane sa gubitkom više gena na hromozomu 11. U zavisnosti od njegove veličine, izgubljeni region može da sadrži od oko 170 do više od 340 gena. Za mnoge od ovih gena ne zna se tačna funkcija. Međutim, čini se da su geni u ovom regionu kritični za normalan razvoj mnogih delova tela, uključujući mozak, crte lica i srce. Ispitivano je samo nekoliko gena koji su doprinijeli specifičnim karakteristikama Jakobsenovog sindroma, a istraživanja se vrše i dalje kako bi se utvrdilo koji još geni mogu biti povezani sa ovim stanjem.

Znaci i simptomi Jakobsenovog sindroma značajno se razlikuju od osobe do osobe. Većina osoba zaostaje u razvoju, uključujući tu razvoj govora i motoričkih sposobnosti (kao što su sjedenje, stajanje i hodanje). Većina takođe ima kognitivne poremećaje i teškoće u učenju. Zabeleženi su i problemi u ponašanju, uključujući kompulzivno ponašanje (kao što je npr. seckanje papira) i kratko trajanje pažnje. Ovaj sindrom takođe ima veću verovatnoću da se pojave poremećaji iz spektra autizma, a koji karakterišu oslabljene veštine komunikacije i socijalizacije.

Jakobsenov sindrom takođe karakterišu izrazite crte lica. Tu spadaju male i slabo postavljene uši, široko postavljene oči (hipertelorizam) sa spuštenim kapcima ( ptozis), kožni nabori koji prekrivaju unutrašnji ugao očiju ( epikantalni nabori), širok koren nosa, oboreni uglovi usta, tanka gornja usna i mala donja vilica. Obolele osobe često imaju veliku glavu (makrocefalija)) i abnormalnosti lobanje koja se naziva trigonocefalija (trouglasta glava, sa naglašenim čelom ).

Mapirani geni i bolesti/poremećaji

Mutacije gena na hromozomu 11 izazivaju:

• talasemija
• fenilketonurija
• albinizam kože i oka, tip IA
• karcinom pluća
• karcinom grlića materice
• karcinom dojke
• karcinom prostate
• sklonost žena ka osteoartritisu
• rabdomiosarkom
• odsustvo dužice oka
• osteoporoza
• porodična hipertrofična kardiomiopatija
• Kapošijev sarkom
• Usherov sindrom
• Kseroderma pigmentozum E
• atrophia areata i dr.
• Ataksija-teleangiektatika

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}

Pretražite internet

https://www.genome.gov/about-genomics/fact-sheets/Chromosome-Abnormalities-Fact-Sheet

interaktivne igrice https://medlineplus.gov/games.html

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1394/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK1263/

mapa gena 11 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/gdv/browser/?context=genome&acc=GCF_000001405.39

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.
• https://ghr.nlm.nih.gov/chromosome/11

Snežana Trifunović, dipl. biolog