Hromosom X

spolni hromosom prisutan kod oba spola vrsta kod kojih je mužjak heterogametski spol. Dvije kopije hromosoma X prisutne su u svakoj somatskoj ćeliji ženki i jedna kopija kod muškaraca.

X hromosom je jedan od dva spolna hromosoma čovjeka. Spolni hromosomi se označavaju i kao alosomi, heterosomi ili gonosomi. Ovaj hromosom imaju i mužjaci i ženke, a kod mnogih vrsta, uključujući i sisare, drugi spolni hromosom je Y hromosom, koji je odgovoran za muškost. X hromosom je imenovan po jedinstvenoj oznaci na početku istraživanja spolnih hromosoma, a nakon imenovanja Y hromosoma, suglasno prethodnom slovu u abecedi.[4]

Ljudski hromosom X
Ljudski X-hromosome (nakon G-pruganja)
Hromosom X u kariogramu muškarca
Karakteristike
Dužina (bp)156,040,895 bp
(GRCh38)[1]
Br. gena804 (CCDS)
VrstaAlosom
Pozicija centromereSubmetacentrik[2]
(61.0 Mbp)[3]
Kompletan spisak gena
CCDSSpisak gena
HGNCSpisak gena
UniProtSpisak gena
NCBISpisak gena
Vanjski preglednici karata
EnsemblHromosom X
EntrezHromosom X
NCBIHromosom X
UCSCHromosom X
Potpune DNK sekvence
RefSeqNC_000023 (FASTA)
GenBankCM000685 (FASTA)
Nukleus ženske amnionske fluidne ćelije. Gore: Obje X-hromosomske oblasti su detektirane putem fluorescenctne in situ hibridizacije (FISH). Prikazane su jednostavne optičke sekcije pod konfokalnim laserskim skener mikroskopom. Dolje: Isti nukleusi obojeni DAPI metodom i snimljeni CCD kamerom. Barrovo tijelo je obilježeno strelicom, a identificira inaktivni X (Xi).

Otkriće uredi

Hromosom X je prvi puta pomenut 1890. (Hermann Henking) u Leipzigu. Henking je proučavao testise vatrenih buba (lat. Pyrrhocoris) i primijetio da jedan od hromosom ne sudjeluje u mitozi. Hromosom je tako nazvao zbog njegove sposobnosti da prima specifične boje (lat. chroma = boja + soma = tijelo; obojeno tijelo). Iako X hromosom može biti obojen jednako kao i ostali, Henking nije bio siguran da li je to bila drugačija klasa posmatranog objekta, pa ga je po toj nepoznanici nazvao X element,[5] Tek kasnije je označen kao X hromosom, nakon što je bio potvrđeno je da je to zaista bio jedan od hromosoma.

Relativno raširena ideja da je X hromosom dobio ime po sličnosti sa slovom "X" je pogrešna. Naime, svi hromosomi pod mikroskopom izgledaju kao amorfna masa, a jasno su diferencirani samo tokom mitoze. X oblik se nejasno ispoljava kod i gotovo svih ostalih hromosoma. Potpuno slučajno, Y hromosom, tokom mitoze, ima dvije vrlo kratke grane koje (pod mikroskopom) izgledaju spojeno, a od centromere počinje Y-oblikovani segment.[6]

Da je X hromosom uključen u određivanje spola, prvi je spoznao Clarence Erwin McClung (1901), nakon što su ga (u svom radu na skakavcima) zapazili Henking i ostali. McClung je uočio da je samo pola spermatozoida primilo novi X hromosom. Nazvao ga je predački hromosom i ispravno insistirao da je to bio pravi hromosom, a pogrešno teorizirao da je to determinirajući hromosom za muški spol.[5]

Obrazac nasljeđivanja uredi

 
Broj mogućih predaka u liniji nasleđivanja X hromosoma u datoj generaciji predaka, prema Fibonaccijevoj sekvenci. (Hutchison, L. "Growing the Family Tree: The Power of DNA in Reconstructing Family Relationships".[7])

Luke Hutchison primetio je da broj mogućih predaka u liniji nasleđivanja hromosoma X u datoj generaciji predaka slijedi Fibonaccijevu sekvencu.[7] Muškarci imaju jedan hromosom X , dobijen od majke i hromosom Y, dobijen od oca. Njihov broj "predaka" X hromosoma ( ), a u generaciji njegovih roditelja, njegov X hromosom potiče od jednog roditelja ( ). Majka muškarca dobila je jedan X hromosom od majke (sinovljeve bake po majci), a jedan od oca (sinovljev djed po majci), pa su dvije bake i djedovi dali svoj doprinos X hromosomu muškog potomka (  ). Djed po majci dobio je X hromosom od majke, a baka po majci – od oba roditelja, pa su tri pradjeda doprinijela pojavi X hromosoma muškog potomka ( ). Pet praroditelja doprinijelo je pojavi X-ovog hromosomu muškog potomka ( ) itd. (ovo pretpostavlja da su svi preci datog potomka neovisni, ali ako se bilo koje genealoško stablo prati daleko dovoljno unazad u prošlost, preci se počinju pojavljivati na više linija genealogije, dok se na kraju, na svim linijama genealogije ne pojavi osnivač populacije.

X hromosom čovjeka uredi

Struktura uredi

Prema teoriji koju su formulirali Ross et al. (2005) i Ohno (1967), X hromosom je barem djelomično izveden iz autosomnih dijeloma genoma drugih sisara, što dokazuju interspecijske komparacije genomskih sekvenci.

X hromosom je značajno veći i ima više aktivnih (euhromatinskih) regija od svog parnjaka – Y hromosoma. X i Y imaju regije međusobne homologije. Međutim, izgleda da su odgovarajuće regije u Y daleko kraće, uz nedostatak onih koje su konzervirane u X širom poznatih vrsta primata. To ukazuje na genetičke degeneracije Y-na u toj regiji. Zato što muškarci imaju samo jedan X hromosom, oni češće imaju hromosomske X-vezane bolesti.

Procjenjuje se da je oko 10% gena X hromosoma povezano sa familijom "CT" gena, koja je tako nazvana po kodiranju markera u ćelijama: u C tumoru pacijenata i u ljudskom testisu zdravih osoba.[8]

Funkcija uredi

X hromosom čovjeka sadrži više od 153 miliona baznih parova (bp) – gradivnog materijala DNK. Uključuje 2000 od 20.000–25.000 (30.000) gena. Svaka osoba obično ima jedan par spolnih hromosoma u svakoj ćeliji. Žene imaju po dva X, a muškarci po jedan X i Y hromosom. I muškarci i žene imaju jedan od X hromosom svoje majke, a žene svoj drugi X hromosom dobijaju od oca. Budući da otac ima svoj X hromosom od majke, žena ima jedan X hromosom od svoje bake po ocu i jedan X hromosom majke.

Prepoznavanje gena na svakom hromosomu je aktivno područje genetičkih istraživanja. S obzirom na činjenicu da su istraživači koristili različite pristupe procjene broja gena na svakom hromosomu, citirani broj gena uveliko varira. Prema različitim podacima, X hromosom sadrži oko 2000[9]gena, dok ih Y hromosom ima samo 78.[10], od procijenjenih 20.000 do 25.000 ukupno u genomu. Genetički poremećaji koji su izazvani mutacijama na X hromosomu opisuju se kao X-vezani (en. X-linked).

X hromosom nosi nekoliko hiljada gena, ali malo koji, ako i bilo koji, od njih ima ikakvu direktnu vezu sa određivanjem spola. Početkom embrionskog razvoja žena, jedan od dva X hromosoma se slučajno i trajno inaktivira u gotovo svim somatskim ćelijama, osim jajašcadi i spermatozoida. Ovaj fenomen se zove X-inaktivacija ili lionizacija, što rezultira stvaranjem Barrovog tijela. X-inaktivacija u somatskm ćelijama izaziva potpunu defunkcionalizaciju jednog od X-hromosoma, da bi se osiguralo da žene, kao i muškarci, imaju samo jednu funkcionalnu kopiju X hromosoma u svakoj somatskoj ćeliji. Međutim, nedavna istraživanja su pokazala da Barrova tijela mogu biti biološki aktivnija nego što se ranije mislilo.

Geni uredi

Broj gena uredi

Slijede neke od procjena broja gena ljudskogog X hromozoma. Budući da istraživači koriste različite pristupe označavanju genoma, njihova predviđanja broja gena na svakom hromosomu variraju . Među raznim projektima, zajedničkiProjekt konsenzusnog kodiranja sekvenci (CCDS) zauzima izuzetno konzervativnu strategiju. Dakle, predviđanje broja gena po CCDS-u predstavlja donju granicu ukupnog broja gena koji kodiraju ljudske proteine.[11]

Procjena prema Protein-kodirajući geni Geni nekodirajuće RNK Pseudogeni Izvor Datum objavljivanja
CCDS
804 [12] 2016-09-08
HGNC
825 260 606 [13] 2017-05-12
Ensembl
841 639 871 [14] 2017-03-29
UniProt
839 [15] 2018-02-28
NCBI
874 494 879 [16][17][18] 2017-05-19

Lista gena uredi

Slijedi djelimičan spisak gena na ljudskom hromozomu X. Potpuni spisak pogledajte u informacijskom okviru s desne strane

  • AD16: Kodira 16 proteina Alzheimerove bolesti
  • AIC: Kodira protein AIC
  • APOO: Kodira protein apolipoprotein O
  • ARMCX6: Kodira protein Armadillo ponavljanja koje sadrži X-vezani protein 6
  • BEX1: Kodira protein mozak-eksprimirani X-vezani protein 1
  • BEX2: Kodira protein mozak-eksprimirani X-vezani protein protein 2
  • BEX4: Kodira protein mozak-eksprimirani X-vezani protein 4
  • CCDC120: Kodira protein savijenog domena zavojnice koja sadrži protein 120
  • CCDC22: Kodira protein savijenog domena zavojnice koja sadrži protein 22
  • CD99L2: CD99 antigen-oliki protein 2
  • CHRDL1: Kodira protein hordin-oliki 1
  • CMTX2: Kodira protein Charcot-Marie-Toothove neuropatije, X-vezane 2 (recesivne)
  • CMTX3: Kodira protein Charcot-Marie-Toothove neuropatije, X-vezane 3 (dominantne)
  • CT45A5: Kodira protein porodice antigena raka/testisa 45, član A5
  • CXorf36: Kodira protein hipotetskog proteina LOC79742
  • CXorf40A: Otvoreni okvir čitanja 40 hromosoma X
  • CXorf49: Kodira protein za otvoreni okvir čitanja 49 hromosoma X
  • CXorf66: Kodira protein za otvoreni okvir čitanja 66 hromosoma X
  • CXorf67: Kodira protein nekarakteriziranog proteina CXorf67
  • DACH2: Kodira protein Dachshundovog homologa 2
  • EFHC2: Kodira protein 2 domena EF-šake (C-kraj)
  • ERCC6L: Kodira protein ERCC popravka ekscizije 6-olike, helikazne kontrolne tačke sklopa diobenog vretena
  • F8A1: Koditra faktor VIII proteinskog introna 22
  • FAM120C: Kodira proteine porodic skvencne sličnosti 120C
  • FAM122B: Kodira porodicu proteina sa sličnošću sekvenci 122, član B
  • FAM122C: Kodira protein porodice sa sličnošću sekvenci 122 član 122C
  • FAM127A: Kodira CAAX boks proteina 1
  • FAM50A: Kodira porodicu proteina sa sličnošću sekvenci 50, član A
  • FATE1: Kodira proteinski transkript izražen u testisima fetusa i odraslih
  • FMR1-AS1: Kodira dugu nekodirajuću RNK FMR1 antisens-RNK 1
  • FRMPD3: Kodira protein FERM i PDZ domene koji sadrže 3
  • FUNDC1: Kodira protein FUN14 domen koji sadrži 1
  • FUNDC2: Kodira FUN14 domen-sadržeći proteina 2
  • GAGE12F: Kodira G-antigen proteina 12F
  • GAGE2A: Kodira G-antigen proteina 2A
  • GATA1: Kodira GATA1 transkripcijski faktor
  • GNL3L: Kodira protein G-jedrolikog proteina 3 l
  • GPRASP2: G-protein spregnuti receptor-vezano sortiranje proteina 2
  • GRIPAP1: Kodira protein GRIP1-vezanog proteina 1
  • HDHD1A: Kodira enzim halokislinski dehalogenaza-likog hidrolaznog domen-sadržećeg proteina 1A
  • LAS1L: Kodira LAS1-oliki protein
  • MAGEA2: Kodira protein melanom-asociranog antigena 2
  • MAGEA5: Kodira protein melanomske porodice antigena A, 5
  • MAGEA8: Kodira protein melanomske porodice antigena A, 8
  • MAGED4B: Kodira protein melanoma-asociranog antigena D4
  • MAGT1: Kodira protein magnezijskod transportera proteina 1
  • MBNL3: Kodira proteine slične mišićnim 3
  • MIR222: Kodira mikroRNK, mikroRNK 222
  • MIR361: Kodira mikroRNK, mikroRNK 361
  • MIR660: Kodira protein mikroRNK 660
  • MORF4L2: Kodira protein koji liči namorortaletni faktor 4, protein 2
  • MOSPD1: Kodira protein domena pokretljivosti spermatozoida 1
  • MOSPD2: Kodira protein domena pokretljivosti spermatozoida 2
  • NKRF: Kodira protein NF-kapa-B-represivnog faktora
  • NRK: Kodira enzim Nik-srodnu protein-kinazu
  • OTUD5: Kodira protein OTU deubikvitinaza 5
  • PASD1: Kodira protein PAS domen-sadržečeg proteina 1
  • PAGE1 : Kodira protein neutvrđene funkcije
  • PBDC1: Kodira protein neutvrđene funkcije
  • PCYT1B: Kodira enzim holin-fosfat citidililtransferazu B
  • PIN4: Kodira enzim peptidil-prolil cis-trans isomerazu NIMA-interaktivnu 4
  • PLAC1: Kodira protein placenta-specifičnog proteina 1
  • PLP2: Kodira protein proteolipidnog proteina 2
  • RPA4: Kodira replikacijski protein A 30, podjedinicu od kDa
  • RPS6KA6: Kodira ribosomni protein S6-kinazu, 90kDa, polipeptid 6
  • RRAGB: Kodira protein Ras-srodnog GTP-vezanog proteina B
  • SFRS17A: Kodira protein faktor prerade, arginin/serin-bogatog 17A
  • SLITRK2: Kodira protein SLIT– i NTRK-olikog proteina 2
  • SMARCA1: Kodira protein vjerovatno globalnog transkripcijskog aktivatora SNF2L1
  • SMS: Kodira enzim sintaze spermina
  • SSR4: Kodira protein translokon-asociranoe proteinske podjedinice delta
  • TAF7L: Kodira protein TATA-bokks vezujućeg proteina, asociranog 7-olikog faktora
  • TCEAL1: Kodira protein faktora transcripcijske elongacije A, proteinolikog 1
  • TCEAL4: Kodira protein faktora ranscripcijske elongacije A, proteinolikog 4
  • THOC2: Kodira protein podjedinice 2 THO-kompleksa
  • TMEM29: Kodira protein FAM156A
  • TMEM47: Kodira transmembranski protein 47
  • TMLHE: Kodira enzim mitohondrijsku trimetillizin-dioksigenazu
  • TNMD: Kodira protein tenomodulin (znan i kao tendin, miodulin, Tnmd i TeM)
  • TRAPPC2P1: Kodira protein prrenosa kompleksa proteinskih čestica podjedinice 2
  • TREX2: Kodira enzim tri prajmera popravke egzonukleze 2
  • TRO: Kodira protein trofinin
  • TSPYL2: Kodira protein testis-specifični protein, sličan Y-kodirajućem proteinu 2
  • USP51: Kodira enzim Ubikvitin karboksil-terminalna hidrolazu 51
  • YIPF6: Kodira protein YIPF6
  • ZC3H12B: Kodira protein ZC3H12B
  • ZFP92: Kodira protein ZFP92 cinkovog prsta
  • ZMYM3: Kodira protein cinkovog prsta MYM-tip proteina 3
  • ZNF157: Kodira protein cinkovog prsta 157
  • ZNF182: Kodira protein cinkovog prsta 182
  • ZNF275: Kodira protein cinkovog prsta 275
  • ZNF674: Kodira protein cinkovog prsta 674

Bolesti i poremećaji uredi

Hromosomopatije uredi

 
Numeričke abnormalnosti uredi

Klinefelterov sindrom:

  • Klinefelter sindrom je uzrokovan prisustvom jednog ili više dodatnih primjeraka X hromosoma u ćelijama muškaraca. Višas genetskog materijala iz X hromosom ometa muškom seksualnom razvoju, sprečavajući normalno funkcionisanje testisa i smanjenje nivoa testosterona.
  • Muškarci s Klinefelterovim sindromom obično imaju jedan dodatni primjerak X hromosoma u svakoj ćeliji (47, XXY). Pogođenim muškaraci rjeđe imaju dva ili tri „pomoćna“ X hromosoma (48, odnosno 49 XXXY, XXXXY) ili ekstra kopije oba X i Y hromosoma (48, XXYY) u svakoj ćeliji. Dodatni genetički materijal može dovesti do visokog rasta, invalidnog učenja i čitanja, kao i drugih zdravstvenih problema. Svaki dodatni X hromosom smanjuje inteligenciju djeteta IQ za oko 15 bodova,[19][20] što znači da je prosječni IQ kod Klinefelterovog sindroma općenito u normalnom rasponu, iako ispod prosjeka. Kada su dodatni X i / ili Y hromozomi prisutni u 48, XXXY, 48, XXYY, ili 49, XXXXY, kašnjenja u razvoju i kognitivne poteškoće mogu biti ozbiljnije i može biti prisutna blaga intelektualna nesposobnost.

To znači da je prosječna IQ kod Klinefelterovog sindroma općenito u normalnim granicama, iako je ispod prosjeka. Kad dodatne X i / ili Y hromosoma su prisutne u 48,XXXY, 48, XXYY, ili 49, XXXXY, kašnjenje u razvoju i kognitivnie poteškoće mogu biti teže i blage, što može da bude promjenljivo u pojedinačnim slučajevima.

  • Klinefelter sindrom može biti i rezulta ekstra X hromosoma samo u jednoj ili nekim tjelesnim ćelijama. Ovakvi slučajevi se zovu mozaik 46,XY/47,XXY.

Sindrom trostrukog X (47,XXX ili trisomija X):

Ovaj sindrom je rezultat prisustva dodatnog X hromosoma u svakoj od ćelija kod žena. Žene sa trisomijom X imaju tri X hromosoma, sa ukupno 47 hromosoma po ćeliji. Prosječni IQ žena s ovim sindromom je 90, dok je prosječni IQ kod neaficirane braće i sestara = 100.[21] Njihov rast je u prosjeku viši nego kod normalnih žena. One su plodne, a njihova djeca ne nasljeđuju ovo stanje.[22]

  • Otkriveni su i slučajevi u kojima su žene imale više od jedne kopije X hromosoma (48, XXXX sindrom ili 49, XXXXX sindrom), ali to su veoma rijetki slučajevi.

Turnerov sindrom:

  • Ovaj sindrom se pojavljuje kada svaka ćelija žene ima jedan normalan X hromosom, a drugi je samo polovina od ovog hromosoma. Nekompletni genetički materijal utiče na razvoj i uzrokuje karakteristična stanja, uključujući nizak rast i neplodnost.
  • Oko polovine osoba sa Turnerovim sindromom imaju monosomiju X (45, X), što znači da svaka ćelija u tijelu žene ima samo jednu kopiju X hromosoma, umjesto uobičajenih dvije. Turnerov sindrom se može pojaviti i ako jedan od spolnih hromosoma djelimično nedostaje ili je preuređen, a ne nedostaje u potpunosti. Neke žene sa Turnerovim sindromom imaju promjenu hromosoma samo u nekim od svojih ćelija. Ovi slučajevi se nazivaju Turnerov mozaični sindrom (sindrom 45, X/46, XX

Ostali poremećaji uredi

Reference uredi

  1. ^ "Human Genome Assembly GRCh38 - Genome Reference Consortium". National Center for Biotechnology Information (jezik: engleski). 24. 12. 2013. Pristupljeno 4. 3. 2017.
  2. ^ Tom Strachan; Andrew Read (2. 4. 2010). Human Molecular Genetics. Garland Science. str. 45. ISBN 978-1-136-84407-2.
  3. ^ Genome Decoration Page, NCBI. Ideogram data for Homo sapience (850 bphs, Assembly GRCh38.p3). Last update 2014-06-03. Retrieved 2017-04-26.
  4. ^ Angier, Natalie (1. 5. 2007). "For Motherly X Chromosome, Gender Is Only the Beginning". New York Times. Pristupljeno 1. 5. 2007.
  5. ^ a b James Schwartz, In Pursuit of the Gene: From Darwin to DNA, pages 155-158, Harvard University Press, 2009 ISBN 0674034910
  6. ^ Bainbridge, pages 65-66
  7. ^ a b Hutchison, Luke (septembar 2004). "Growing the Family Tree: The Power of DNA in Reconstructing Family Relationships" (PDF). Proceedings of the First Symposium on Bioinformatics and Biotechnology (BIOT-04). Pristupljeno 3. 9. 2016.
  8. ^ Ross M; et al. (2005). "The DNA sequence of the human X chromosome". Nature. 434 (7031): 325–37. doi:10.1038/nature03440. PMC 2665286. PMID 15772651. Eksplicitna upotreba et al. u: |author= (pomoć)
  9. ^ Macmillan Science Library (2001). "Genetics on X Chromosome". Parametar |url= nedostaje ili je prazan (pomoć)
  10. ^ Richard Harris (2003). "Scientists Decipher Y Chromosome".
  11. ^ Pertea M, Salzberg SL (2010). "Between a chicken and a grape: estimating the number of human genes". Genome Biol. 11 (5): 206. doi:10.1186/gb-2010-11-5-206. PMC 2898077. PMID 20441615.
  12. ^ "Search results - X[CHR] AND "Homo sapiens"[Organism] AND ("has ccds"[Properties] AND alive[prop]) - Gene". NCBI. CCDS Release 20 for Homo sapiens. 8. 9. 2016. Pristupljeno 28. 5. 2017.
  13. ^ "Statistics & Downloads for chromosome X". HUGO Gene Nomenclature Committee. 12. 5. 2017. Arhivirano s originala, 29. 6. 2017. Pristupljeno 19. 5. 2017.
  14. ^ "Chromosome X: Chromosome summary - Homo sapiens". Ensembl Release 88. 29. 3. 2017. Pristupljeno 19. 5. 2017.
  15. ^ "Human chromosome X: entries, gene names and cross-references to MIM". UniProt. 28. 2. 2018. Pristupljeno 16. 3. 2018.
  16. ^ "Search results - X[CHR] AND "Homo sapiens"[Organism] AND ("genetype protein coding"[Properties] AND alive[prop]) - Gene". NCBI. 19. 5. 2017. Pristupljeno 20. 5. 2017.
  17. ^ "Search results - X[CHR] AND "Homo sapiens"[Organism] AND ("genetype miscrna"[Properties] OR "genetype ncrna"[Properties] OR "genetype rrna"[Properties] OR "genetype trna"[Properties] OR "genetype scrna"[Properties] OR "genetype snrna"[Properties] OR "genetype snorna"[Properties]) NOT "genetype protein coding"[Properties] AND alive[prop]) - Gene". NCBI. 19. 5. 2017. Pristupljeno 20. 5. 2017.
  18. ^ "Search results - X[CHR] AND "Homo sapiens"[Organism] AND ("genetype pseudo"[Properties] AND alive[prop]) - Gene". NCBI. 19. 5. 2017. Pristupljeno 20. 5. 2017.
  19. ^ Harold Chen, Ian Krantz, Mary L Windle, Margaret M McGovern, Paul D Petry, Bruce Buehler (22. 2. 2013). "Klinefelter Syndrome Pathophysiology". Medscape. Pristupljeno 18. 7. 2014.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
  20. ^ Visootsak J, Graham JM (2006). "Klinefelter syndrome and other sex chromosomal aneuploidies". Orphanet J Rare Dis. 1: 42. doi:10.1186/1750-1172-1-42. PMC 1634840. PMID 17062147.
  21. ^ Bender B, Puck M, Salbenblatt J, Robinson A. (1986). Smith S (ured.). Cognitive development of children with sex chromosome abnormalities. San Diego: College Hill Press. str. 175–201.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
  22. ^ "Triple X syndrome". Genetics Home Reference. 14. 7. 2014. Pristupljeno 18. 7. 2014.

Također pogledajte uredi

Vanjski linkovi uredi