Hromozom 2 (čovek)

Idiogram hromozoma 2 sa obeleženim genskim lokusima

Ukratko

Hromozom 2 u kariotipu čoveka je autozomni hromozom drugi po redu po veličini, od ukupno 22 različita autozoma. Prema položaju centromere pripada submetacentričnim hromozomima. Izgrađen je od 243 miliona baznih parova (bp) što predstavlja oko 8% od ukupne količine DNK u ćeliji. Utvrđivanje gena na hromozomu je osnovni zadatak genetičkih istraživanja. Različiti istraživači koriste različite metode i pristupe u tim istraživanjima pa se i procenjeni broj gena razlikuje. Verovatno da hromozom 2 sadrži između 1.300 i 1.400 gena sa različitim ulogama u organizmu čoveka.

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

Evolucija

Postoji opšte prihvaćeno mišljenje da je tokom evolucije došlo do spajanja dva hromozoma šimpanze čime je nastao hromozom 2 čoveka. Hromozomima čoveka najsličniji su hromozomi šimpanze, a DNK čoveka i šimapnze razlikuju se samo u 1%.

Aberacije hromozoma 2 i bolesti

Aberacije predstavljaju promene strukture i broja hromozoma.

Trizomija hromozoma 2

Trizomija hromozoma 2 predstavlja takvu numeričku aberaciju hromozoma pri kojoj umesto kao što je normalno para hromozoma, ćelija sadrži tri hromozoma 2. Pronađena je u ćelijama krvi i koštane srži ljudi obolelih od mijelodisplastičnog sindroma. Kod takvih bolesnika je smanjen broj krvnih zrnaca (anemija), a povećan rizik za razvijanje oblika raka krvi poznatog kao akutna mijeloidna leukemija.

Sindrom delecije 2q37

Sindrom delecije 2q37 prouzrokovan je delecijom genetskog materijala na kraju dugog (q) kraka hromozoma 2, na mestu označenom kao 2q37. Znaci i simptomi ovog stanja jako variraju, ali obolele osobe uglavnom imaju sniženu inteligenciju, probleme u ponašanju, gojaznost i skeletne abnormalnosti kao što su neobično kratki prsti nosu i ruku (brahidaktilija).

Istraživači rade na identifikaciji svih gena koji doprinose karakteristikama sindroma delecije 2q37. Iako veličina delecije varira među obolelim osobama, ona uvek sadrži određeni gen, zvan HDAC4 gen . Smatra se da gubitak ovog gena objašnjava mnoge karakteristike ovog sindroma, kao što su intelektualna onesposobljenost, problemi u ponašanju i skeletne abnormalnosti. Istraživači proučavaju kakvu ulogu u ovom poremećaju igraju drugi geni na 2q37.

Rak

Mutacije u hromozomu 2 identifikovane su u nekoliko vrsta karcinoma. Ove genetske promene su somatske, što znači da su stečene tokom života čoveka i prisutne su samo u kancerogenim ćelijama. Na primer, translokacija genetičkog materijala između hromozoma 2 i 3 povezano je sa karcinomom određene vrste krvnih ćelija poreklom iz koštane srži (mijeloidnim malignitetima).

U mijelodisplastičnom sindromu pronađena je trizomija hromozoma 2, u kojoj ćelije imaju tri kopije hromozoma 2 umesto uobičajene dve kopije. Ova bolest utiče na krv i koštanu srž. LJudi sa mijelodisplastičnim sindromom imaju nizak broj crvenih krvnih zrnaca (anemiju) i povećan rizik od razvoja oblika raka krvi poznatog kao akutna mijeloidna leukemija.

Neurorazvojni poremećaj povezan sa MBD5 genom (MAND)

Delecija ili duplikacija malog dela hromozoma 2 na položaju q23.1 mogu prouzrokovati neurorazvojni poremećaj povezan sa MBD5 genom (MAND). MAND je stanje koje utiče na neurološki i fizički razvoj deteta od rođenja. Bolesna deca često zaostaju u razvoju, oštećenje govora, probleme sa spavanjem, specifiočne crte lica i blage abnormalnosti ruku i stopala. Većina osoba sa MAND-om takođe ima probleme u ponašanju koji su slični onima u autizmu (problemi u komunikaciji i socijalnoj interakciji).

Hromosomske promene koje mogu izazvati MAND poznate su kao 2q23.1 mikrodelecije ili 2q23.1 mikroduplikacije. Izgubljeni ili duplirani segment varira u veličini, ali uvek sadrži MBD5 gen, a često i dodatne gene. Većina karakteristika MAND-a je posledica gubitka ili dupliranja jedne kopije gena MBD5. MBD5 gen daje uputstva za sintezu proteina koji verovatno reguliše aktivnost (ekspresiju) gena. Ti geni sadrže uputstvo za sintezu proteina koji su uključeni u neurološke funkcije poput učenja, pamćenja i ponašanja.

SATB2 sindrom

Otkriveno je da genetske promene na q kraku hromozoma 2 izazivaju SATB2 sindrom. Osobe sa ovim stanjem imaju sniženu inteligenciju i ozbiljne probleme sa govorom. Takođe mogu imati rascep nepca, nepravilno formirane zube ili druge nepravilnosti glave i lica (kraniofacijalne anomalije).

Nekoliko vrsta genetičkih promena je uključeno u ovaj sindrom, a sve utiču na gen na hromozomu 2 koji se zove SATB2 . Neke mutacije dovode do gubitka genetičkog materijala iz dugog (q) kraka hromozoma 2. Ove delecije se pojavljuju u regijama označenim sa 2q32 i 2q33, a veličina delecije varira kod obolelih osoba. One mogu biti velike, pri kojima se gubi nekoliko gena sa hromozoma 2, uključujući SATB2 gen . Ako su manje, onda se gubi materijal iz samog SATB2 gena. Ostale mutacije, poput onih koje menjaju pojedinačne nukleotide DNK u SATB2 genu, takođe mogu izazvati ovaj sindrom.

Ostale mutacije hromozoma 2

Ring hromozom

Ring hromozom formira se kada se pojave prekidi na oba kraja hromozoma pa se krajevi spoje u jedan u obliku prstena. Osobe sa ovom hromozomskom abnormalnošću često zaostaju u razvoju, imaju malu glavu (mikrocefalija), usporen rast pre i posle rođenja, oštećenja srca i karakteristične crte lica. Jačina simptoma obično zavisi od toga koliko i koja vrsta ćelija sadrži ring hromozom 2.

Parcijalna trizomija i monozomija

Ostale mutacije u promeni broja ili strukture hromozoma 2 su:

• višak dela hromozoma 2 u svakoj ćeliji (parcijalna trizomija 2) ili
• nedostatak segmenta hromozoma 2 u svakoj ćeliji (parcijalna monozomija 2).

Te promene mogu imati razne efekte na zdravlje i razvoj, uključujući intelektualno oštećenje, usporen rast, karakteristične crte lica, slab mišićni tonus (hipotoniju) i abnormalnosti prstiju na rukama i nogama.

mapirani geni na hromozomu 2

• ABCA12
• ABCB11
• ACVR1
• AGPS
• AGXT
• ALK
• ALMS1
• ALS2
• APOB
• ATG16L1
• BARD1
• BIN1
• BMPR2
• CACNB4
• CHN1
• CHRNG
• CNGA3
• COL3A1
• COL4A3
• COL4A4
• COL5A2
• COL6A3
• CPS1
• CYP1B1
• CYP27A1
• D2HGDH
• DCTN1
• DES
• DFNB59
• DGUOK
• DYSF
• EDAR
• EIF2B4
• EPAS1
• ERCC3
• GALNT3
• HADHA
• HADHB
• HS1BP3
• IL1A
• ITGA6
• LCT
• LHCGR
• LRP2
• MATN3
• MBD5
• MCEE
• MCM6
• MMADHC
• MSH2
• MSH6
• MSTN
• MYCN
• NEB
• NR4A2
• OTOF
• PAX3
• PAX8
• PNKD
• PROC
• RPS7
• SATB2
• SCN1A
• SCN9A
• SFTPB
• SIX3
• SLC3A1
• SLC40A1
• SMARCAL1
• SOS1
• SP110
• SPAST
• SPR
• SRD5A2
• STAT4
• SUCLG1
• TMEM127
• TPO
• TTN
• UGT1A1
• ZAP70
• ZEB2

Mutacije gena i bolesti

Mapirani geni na hromozomu 2 čije mutacije izazivaju sledeće bolesti čoveka:

• urođena struma
• urođenihipotireoidizam
• lipoproteinemija, hipobeta, abeta, hiperbeta i apo
• HELLP sindrom u trudnoći
• Alstromov sindrom
• Lissencefalija
• Criegler-Najjarov sindrom
• Bardet-Biedlov sindrom
• Ehlers-Dunlos sindrom tip IV
• Bjornstadov sindrom
• epidermolysis bullosa
• Kseroderma pigmentozum tip B
• Oguchijeva bolest
• Zellwegerov sindrom
• Alportov sindrom
• Muir-Torreov sindrom
• muški pseudohermafroditizam sa hipoplazijom Leydigovih ćelija
• Myoschieva miopatija
• Parkinsonova bolest
• Leyghov sindrom
• Betlemova miopatija
• poremećaj zgrušavanja zavistan od vitamina K
• cistinurija
• sitosterolemija
• mikropenis
• hipogonadotropni hipogonadizam
• muški prevremeni pubertet
• akutna masna jetra u trudnoći
• autozomno recesivna gluvoća
• primarni dečji glaukom
• spastična paraplegija
• nasledna fibromatoza desni
• disgeneza jajnika
• karcinom endometrijuma
• porodične febrilne konvulzije
• porodična arterijska aneurizma
• urođeni hipotiroidizam
• nefronoftiza
• karcinom debelog creva
• epilepsija i dr.

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.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1735790/

http://www.ensembl.org/Homo_sapiens/Location/Chromosome?chr=2;r=2:1-242193529

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/tools/gdp

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

https://web.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/posters/chromosome/chromo02.shtml

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.
• spisak gena preuzet sa http://ghr.nlm.nih.gov/chromosome/4/show/Genes