Hromozom 5 (čovek)

Idiogram hromozoma 5 sa mapiranim genima. Genetičari koriste dijagrame nazvane idiogrami kao standardni prikaz za hromozome. Idiogrami pokazuju relativnu veličinu hromozoma, položaj centromere, tamnih i svetlih traka koje se pojavljuju kada se hromozom oboji određenim bojama i zatim pogleda pod mikroskopom. Ovi se delovi koriste za opisivanje i mapiranje gena na svakom hromozomu.

Ukratko

Hromozom 5 je autozomni hromozom, peti po veličini u kariotipu čoveka. Prema položaju centromere svrstava se u submetacentrične hromozome. Izgrađen je od 181 miliona baznih parova DNK što predstavlja skoro 6% ukupne količine DNK u ćeliji.

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

Aberacije hromozoma 5 i bolesti

Sindrom delecije dugog (q) kraka (5q-)

Delecija dugog (q) kraka hromozoma 5 izaziva stanje nazvano sindrom 5q-. Ova delecija dešava se u nezrelim krvnim ćelijama tokom života čoveka u jednom od dva hromozoma 5 u svakoj ćeliji. 5q- sindrom je vrsta poremećaja koštane srži koja se naziva mijelodisplastični sindrom (MDS), pri kome se nezrele krvne ćelije ne razvijaju normalno. Osobe sa ovim sindromom često imaju manjak crvenih krvnih zrnaca (anemiju) i abnormalnosti u megakariocitima. Megakariociti stvaraju trombocite, ćelije koje učestvuju u zgrušavanju krvi. Obolele osobe imaju povećan rizik za razvoj brzorastućeg karcinoma krvi poznatog kao akutna mijeloidna leukemija (AML).

Većini ljudi saovim sindromom nedostaje niz od oko 1,5 miliona baznih parova DNK (oko1,5 megabaza (Mb)). Ova deo DNK sadrži 40 gena. Istraživanja sugerišu da gubitak jedne kopije više gena u ovoj regiji doprinosi karakteristikama sindroma. Naročito gubitak gena RPS14 dovodi do problema sa razvojem crvenih krvnih zrnaca karakterističnih za ovaj sindrom, a gubitak MIR145 ili MIR146A doprinosi abnormalnostima megakariocita. Naučnici još uvek utvrđuju kako gubitak drugih gena u izgubljenom regionu može biti uključen u karakteristike sindroma i razvoj AML.

Sindrom mačjeg plača - delecija 5p-

Delecija kratkog kraka hromozoma 5 klinički se ispoljava kao sindrom mačijeg plača (cri du chat). To je prvi delecioni sindrom koga su 1963. g. opisani Lejeune i saradnici. Ako je delecija kratkog kraka prisutna na oba hromozoma 5 (homozigotna) onda je to letalno po ćeliju.

Klinička slika sindroma mačjeg plača je:

• mentalna retardacija (umna zaostalost)
• mikrocefalija
• antimongoloidni položaj očiju
• nisko potavljene uši
• hipertelorizam
• karakterističan plač kao mjaukanje mačke

Za više podataka pogledati Sindrom mačijeg plača

Sindrom mikrodelekcije 5q31.3

Sindrom mikrodelekcije 5q31.3 uzrokovan je hromozomskom promenom u kojoj se u svakoj ćeliji gubi mali deo hromozoma 5 (mikrodelecija). Ovo retko stanje karakteriše snažno zaostajanje u razvoju govora i hodanja, slab mišićni tonus (hipotonija), problemi sa disanjem, napadi i karakteristične crte lica. Delecija se dešava na dugom (q) kraku hromosoma na položaju koji je označen q31.3. Veličina izgubljenog dela može se kretati od nekoliko hiljada do nekoliko miliona baznih parova D. Izgubljeni deo obično sadrži najmanje tri gena. Smatra se da gubitak jednog od ovih gena, PURA , dovodi do većine karakteristika sindroma.

Protein proizveden po uputstvima iz PURA gena, koji se zove Pur-alfa (Purα), posebno je važan za normalan razvoj mozga. Purα pomaže usmeravanju rasta i deoba nervnih ćelija (neurona). Takođe može da učestvuje u stvaranju ili sazrevanju mijelina, zaštitne materije koja obavija nerve i pospešuje efikasan prenos nervnih impulsa. Smatra se da gubitak jedne kopije gena PURA menja normalan razvoj mozga i narušava funkciju neurona, što dovodi do zaostajanja u razvoju, hipotonije, napadaja i drugih neuroloških problema kod ljudi sa ovim sindromom.

Neke studije sugerišu da gubitak drugog obližnjeg gena na hromozomu 5, zvanog NRG2 , povećava težinu simptoma. Nejasno je kako nedostatak drugih gena u izgubljenom regionu doprinosi razvoju ovog sindroma.

Hronična eozinofilna leukemija povezana sa PDGFRB genom

Translokacije hromozoma 5 uzrok su vrstu raka krvnih ćelija nazvanoj hronična eozinofilna leukemija povezana sa PDGFRB genom. Ovo stanje karakteriše povećani broj eozinofila, vrste belih krvnih zrnaca. Najčešća translokacija koja uzrokuje ovo stanje spaja deo PDGFRB gena iz hromozoma 5 sa ​​delom gena ETV6 iz hromozoma 12, označena kao t (5; 12) (q31-33; p13). Takođe je pronađeno da translokacije koje spajaju gen PDGFRB sa jednim od više od 20 drugih gena izazivaju ovu bolest, ali su relativno retke. Ove translokacije su stečene tokom života čoveka i prisutne su samo u ćelijama raka. Ova vrsta genetičke promene, koja se naziva somatska mutacija, nije nasledna.

Protein proizveden iz fuzijskog gena ETV6 - PDGFRB , zvan ETV6 / PDGFRβ, deluje drugačije od proteina koji se obično proizvode iz pojedinih gena. Protein ETV6 obično isključuje (potiskuje) aktivnost gena, a protein PDGFRβ igra ulogu u uključivanju (aktiviranju) signalnih puteva. ETV6 / PDGFRβ protein je uvek uključen, aktivirajući signalne puteve i aktivnost gena. Kada se dogodi mutacija gena za fuziju ETV6 - PDGFRB u ćelijama koje se razviju u krvne ćelije, rast eozinofila (a povremeno i drugih belih krvnih ćelija, poput neutrofila i mastocita) je slabo kontrolisan, što dovodi do povećanja njihovog broja i do ove bolesti. Nije jasno zašto ove genetičke promene deluju na eozinofile.

Periventrikularna heterotopija

Poremećaj karakterišu nenormalni skupovi neurona oko šupljina ispunjenih tečnošću (ventrikula) u blizini centra mozga. U svakom slučaju, obolele osobe imaju dodatni genetički materijal uzrokovan nenormalnim dupliranjem (duplikacija) dela ovog hromozoma. Nije poznato kako ovaj duplirani genetički materijal rezultira simptomima periventrikularne heterotopije.

Ostale aberacije hromozoma 5

Ostale promene u broju ili strukturi hromozoma 5 mogu imati različite efekte, uključujući zaostajanje u rastu i razvoju, karakteristične crte lica, urođene mane i druge zdravstvene probleme. Promene hromozoma 5 su

• duplikacija segmenta kratkog (p) ili dugog (q) kraka hromozoma u svakoj ćeliji (delimična trisomija 5p ili 5q); parcijalnu trizomijaukratkog kraka karakterišu:

1. mentalna retardacija
2. klinodaktilija (savijenost 5. prsta ka 4. prstu)
3. nanizam (patuljast rast).

• delecija segmenta dugog kraka hromozoma u svakoj ćeliji (delimična monomomija 5q) i
• ring hromozom 5, koji nastaje kao posledica terminalne delecije i spajanja ostatka hromozoma u prstenastu strukturu
  

Mapirani geni

Identifikovanje gena na svakom hromozomu predstavlja predmet genetičkih istraživanja. Smatra se da ovaj hromozom verovatno sadrži oko 900 gena koji nose upuitstvo za sintezu proteina. Ti proteini obavljaju različite uloge u telu čoveka. Procenjeni broj gena se razlikuju zato što različiti istraživači koriste različite pristupe/metode određivanja broja gena na hromozomu.

Mapirani geni:

• ADAMTS2
• ALDH7A1
• ANKH
• APC
• ARSB
• CSF1R
• CTNND2
• DNAH5
• ERAP1
• ERCC8
• F12
• FAM134B
• FBN2
• FGFR4
• FLT4
• GABRA1
• GLRA1
• GM2A
• GPR98
• HEXB
• IRGM
• MATR3
• MCCC2
• MSX2
• MTRR
• MYOT
• NIPBL
• NSD1
• OXCT1
• PROP1
• RAD50
• RASA1
• SAR1B
• SDHA
• SGCD
• SH3TC2
• SIL1
• SLC1A3
• SLC22A5
• SLC26A2
• SLC45A2
• SMN1
• SMN2
• SNCAIP
• SQSTM1
• TCOF1
• TERT
• TGFBI
• VCAN

Bolesti

Bolesti i poremećaji uzrokovani mutacijama gena koji su smešteni na hromozomu 5 su:

• sklonost ka hiperaktivnosti sa nedostatkom pažnje
• mentalna retardacija u sindromu mačjeg plača
• hondrokalcinoza
• ketoacidoza
• karcinom endometrijuma
• Klippel-Feilov sindrom
• megaloblastna anemija
• porodične febrilne konvulzije
• karcinom debelog creva
• Gardnerov sindrom
• Turcotov sindrom
• Ehlers-Dunlos sindrom tipovi VI i IX
• Nethertonov sindrom
• Maroteaux-Lamyev sindromn
• Wagnerov sindrom
• Kokejnov sindrom I
• Cutis laxa, recesivna, tip 1
• Hirschprungova bolest
• sklonost gojaznosti
• sklonost noćnoj astmi
• porodična eozinofilija
• urođeni paukoliki prsti
• patuljast rast
• karcinom želuca
• makrocitna anemija 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://web.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/posters/chromosome/chromo05.shtml

mapiran hromozom 5

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 preuzt sa http://ghr.nlm.nih.gov/chromosome/4/show/Genes
• https://www.nature.com/scitable/topicpage/chromosome-mapping-idiograms-302/

Snežana Trifunović, dipl. biolog