1. emberi kromoszóma

Az 1. emberi kromoszóma az emberi kromoszómák  közül a legnagyobb, a 46 emberi kromoszóma egyike , az emberi autoszómák egyike . A kromoszóma több mint 248 millió bázispárt tartalmaz , [1] ami az emberi sejt teljes DNS -anyagának körülbelül 8%-a [2] .

Jelenleg úgy gondolják, hogy az 1. kromoszómán 4505 gén található [1] , ami magasabb, mint a gének számának korábbi előrejelzése a kromoszóma mérete alapján.

A citogenetikai besorolás szerint az 1. kromoszóma az A csoportba tartozó kromoszómák közé tartozik, ami azt jelenti, hogy ez a kromoszóma a legnagyobb emberi kromoszómák csoportjába tartozik, és metacentrikus, azaz megközelítőleg azonos hosszúságú karjai (p- és q-) vannak. Az 1. kromoszómának van egy nagy heterokromatin régiója, amely két centromer sávot, 1p11 és 1q11, valamint egy 1q12 pericentromer sávot tartalmaz, amelyek együttesen az 1. kromoszóma hosszának körülbelül 5%-át teszik ki [3] .

Az 1. kromoszóma kevesebb ismétlődő diszpergált szekvenciát tartalmaz , mint az emberi genom átlaga (32,49% versus 45%). Ez a különbség elsősorban a long interspersed nukleáris elemek (LINE-ek) alacsonyabb tartalmának köszönhető, amely az 1. kromoszómában a kromoszóma teljes hosszának 11,34%-át tartalmazza, míg az emberi genom átlagosan a LINE szekvenciák mintegy 20%-át tartalmazza [3] .

Az 1. kromoszóma szekvenálási munkát a Sanger Institute koordinálta , és ez volt az utolsó, amelyet a Human Genome Project [4] [5] szerzett meg és publikált két évtizeddel a kezdete után.

Sorozat dekódolás

A Humán Genom Projekt keretében az 1. kromoszóma nukleotidszekvenciájának megfejtésére irányuló hosszú távú munka ellenére a végszekvenciák megfejtetlenek maradnak. A megfejtett rész, amely 248 956 422 bázispár hosszú, megtalálható a GenBank honlapján [6] .

Gének

Az 1-es kromoszóma átlagos génsűrűsége körülbelül 14,2 gén 1 millió bázispáronként, ami majdnem kétszerese az emberi genom átlagának (7,8 gén 1 millió bázispáronként). Így az 1-es kromoszóma az egyik leginkább génben gazdag emberi kromoszóma [2] .

Az 1. kromoszóma több génklasztert tartalmaz , amelyek funkcionálisan és/vagy szerkezetileg rokon transzkriptumokat kódolnak . A legjelentősebb az epidermális differenciálódási gén klaszter , amely 2,5 millió bázispárt foglal el az 1q21 sávban. Ez a klaszter 14 gént tartalmaz , amelyek kifejezetten a keratinociták kalciumfüggő differenciálódása során expresszálódnak, és további 13 gént tartalmaz, amelyek a kalciumkötő fehérjék S100 családjába tartoznak [3] .

Az 1. kromoszómán két kanonikus hisztongén klaszter található: az 1q21 sávban egy 6 hisztongént tartalmazó HIST2 klaszter, az 1q42 sávban pedig egy három génből álló HIST3 klaszter található [7] .

A q-karon az 1q22-q23 sávokban a CD1 antigéneket kódoló gének klasztere (CD1A-CD1E), ezen a karon pedig az 1q23-q25 sávokban a flavin tartalmú monooxigenázokat kódoló gének klasztere ( FM01-FM05).

A p-karon a legjelentősebb klaszterek az amilázokat kódoló gének klasztere (AMY1A - AMY1C, AMY2A, AMY2AB), amely az 1p21 sávban, a connexin gének klasztere (GJA4, GJA10, GJB3 - GJB5) található. az 1p34-p35.1 sáv, valamint a glutation -S-transzferáz gének klasztere (GSTM1 - GSTM5) az 1p13.3 sávban [3] .

Az alábbiakban felsorolunk néhány gént, amelyek az 1. kromoszómán találhatók .

Váll p

• ACADM (1p31.1) Közepes láncú acil-CoA zsírsav-dehidrogenáz (MCAD)
• Az ANGPTL3 (1p31.3) az angiopoietin- szerű fehérjék családjába tartozó fehérje ;
• Az ANGPTL7 (1p36.22) az angiopoietin- szerű fehérjék családjába tartozó fehérje ;
• CASP9  (1p36.21) - kaszpáz 9, az apoptózis közvetítője ;
• CD2 (1p13.1) - membránfehérje , intercelluláris adhéziós molekula;
• CD53 (1p13.3) - CD53 antigén vagy tetraspanin 25;
• COL11A1 (1p21.1) - a XI típusú kollagén α1 - lánca ;
• CPT2 (1p32.3), karnitin-palmitoiltranszferáz 2;
• CLCN6 (1p36.22) - 6-os klorid-csatorna ;
• A DAB1 (1p32.2) a Drosophila letiltott 1. génjének homológja ;
• DBT (1p21.2) - dihidrolipoamid elágazó transzaciláz E2 ;
• DIRAS3 (1p31.3), a DIRAS család RAS-szerű GTP-kötő fehérje 3;
• ENO1 (1p36.23) - α-enoláz, vagy enoláz 1;
• ESPN (1p36.31) - espin;
• GALE (1p36.11) – UDP-galaktóz-4-epimeráz;
• GJB3 (1p34.3) - β3 - rés junction alegység 31 kDa, vagy connexin 31;
• HMGCL (1p36.11) - 3-hidroxi-metil-3-metil-glutaril-CoA-liáz;
• HSD3B1 (1p12) - 3β-hidroxi- A5 -szteroid- dehidrogenáz és szteroid-Δ-izomeráz 1;
• HSD3B2 (1p12) - 3β-hidroxi-Δ5- szteroid-dehidrogenáz és szteroid-Δ-izomeráz 2 ;
• KCNQ4 (1p34.2) – a feszültségfüggő káliumcsatorna α-alegysége feszültségfüggő káliumcsatorna , a KQT-szerű alcsalád 4. tagja; 
• A KIF1B (1p36.22) az 1B kinezin család tagja ;
• A C. elegans lin-28 génjének LIN28A  (1p36.11) A homológja ;
• LRP8  (1p32.3) - alacsony sűrűségű lipoprotein 8 receptor, apolipoprotein E receptor ;
• MFN2  (1p36.22) - mitofuzin 2;
• MTHFR (1p36.22) - 5,10-metilén-tetrahidrofolát-reduktáz;
• A MUTYH  (1p34.1) az E. coli mutY gén homológja ;
• NCDN  (1p34.3) - neurokondrin;
• NGF (1p13.2) - az idegnövekedési faktor β-alegysége ;
• PARK7 (1p36.23) - autoszomális recesszív típusú Parkinson-kórhoz társul, a 7-es gén korai megnyilvánulásával;
• PCSK9 (1p32.3), a proprotein konvertáz családba tartozó hidroláz;
• PDE4B  (1p31.3) - foszfodiészteráz 4B;
• PINK1  (1p36.12) - PTEN -indukálható kináz 1;
• PLOD1  (1p36.22) – prokollagén-lizin 1 vagy 2-oxoglutarát-5-dioxigenáz 1;
• PTPRF  (1p34.2), receptorszerű protein tirozin-foszfatáz F;
• ROR1  (1p31.3), transzmembrán receptor protein tirozin kináz ROR1;
• RPE65  (1p31.3) - retinasejtek enzime ;
• SDC3  (1p35.2) - membránfehérje , a syndecan család proteoglikánja;
• A SESN2  (1p35.3) a sestrin család fehérje;
• STMN1  (1p36.11) - statmin 1;
• TNFRSF4  (1p36.33), tumor nekrózis faktor receptor szupercsalád receptor (OX40; CD134);
• TNFRSF14  (1p36.32), a tumornekrózis faktor receptor szupercsalád receptora;
• TNFRSF18  (1p36.33), a tumornekrózis faktor receptor szupercsalád receptora;
• TSHB (1p13.2) - a pajzsmirigy-stimuláló hormon  β-alegysége ;
• UBIAD1 (1p36.22), prenil-transzferáz domént tartalmazó fehérje;
• UROD  (1p34.1) - uroporfirinogén dekarboxiláz.

Váll q

• AGT  (1q42.2) - angiotenzinogén;
• AIM2  (1q23.1-q23.2) - citokin ;
• APOA2 (1q23.3) – apolipoprotein A-II;
• ARNT (1q21.3) – Aromás szénhidrogén receptor ( AHR ) nukleáris transzlokátor
• AQP10  (1q21.3) - az akvaporin csoport vízcsatornája
• Az ASPM  (1q31.3 [8] ) a Drosophila asp génjének mikrokefáliával kapcsolatos homológja ;
• CD34  (1q32.2) - őssejt- adhéziós molekula ;
• CD46  (1q32.2) - gátló komplement receptor;
• CRB1 (1q31.3) - Drosophila crumbs gén homológ 1 ;
• CRP  (1q23.2), C-reaktív fehérje;
• DDR2  (1q23.3) - membránfehérje, receptor tirozin kináz ;
• DISC1  (1q42.2) – „skizofréniában zavart” gén 1;
• F5  (1q24.2) - V. alvadási faktor, vagy proaccelerin, vagy labilis faktor;
• FMO3  (1q24.3), flavin tartalmú monooxigenáz 3;
• GBA [9]  (1q22) – savas β-glükozidáz; Parkinson-kórral kapcsolatos [10] ;
• HFE2A  (1q21.1) - a juvenilis hemochromatosis II. típusú 2. génjéhez vagy hemojuvelinhez kapcsolódik;
• HPC1 (1q25.3), örökletes prosztatarákhoz kapcsolódó 1. gén ;
• HSD11B1  (1q32.2) - 1-es típusú 11-β-hidroxiszteroid-dehidrogenáz ;
• IRF6  (1q32.2) - interferon-szabályozó faktor 6;
• Az ITGA10  (1q21.1) egy glikoprotein az integrin szupercsaládból (alfa-10);
• LAMB3 (1q32.2) - lamininok  β 3 lánca ;
• LMNA  (1q22) - A- lamin és C-lamin;
• LYST  (1q42.3) - a lizoszómális transzport szabályozója ;
• MPZ  (1q23.3), mielin bázikus fehérje;
• MTR  (1q43) - 5-metil-tetrahidrofolát homocisztein-metil-transzferáz (metionin-szintetáz);
• MUC1  (1q22) - mucin , védőfehérje a hámsejtek felszínén;
• MYOC  (1q24.3) - miocilin, vagy olyan fehérje, amely a trabekuláris háló glükokortikoid válaszát indukálja ;
• NCF2  (1q25.3), citoszolikus neutrofil faktor 2;
• NGFR  (17q21.33) - idegi növekedési faktor receptor ;
• NID1  (1q42.3) - nidogén 1;
• NLRP3  (1q44) - kriopirin;
• NOS1AP  (1q23.3), neuronális NO-szintáz adapterfehérje;
• NTRK1  (1q23.1), neurotróf receptor tirozin kináz 1;
• PLXNA2  (1q32.2) - plexin A2;
• PPOX  (1q23.3), protoporfirinogén-oxidáz;
• PROX1  (1q32.3) - homeobox transzkripciós faktor Prospero 1, a nyirokerek endothel sejtjeinek markere ;
• PTPRC  (1q31.3-q32.1), tirozin protein foszfatáz C receptor típus (CD45);
• PSEN2  (1q42.13) - presenilin 2;
• RGS4  (1q23.3) - a G-fehérje aktivitás szabályozója ;
• SELE  (1q24.2) - E-szelektin;
• ELADÁS ( 1q24.2  ) - L-szelektin;
• SELP  (1q24.2) - P-szelektin;
• SDHB (1p36.13) - a szukcinát-dehidrogenáz  B alegysége ;
• SHC1  (1q21.3), a növekedési faktor jelátviteli kaszkád adapterfehérje ;
• A SLAMF1 (1q23.3) egy limfocita receptor (CD150).
• TNFSF4  (1q25.1), a tumornekrózis faktor család citokinje (OX40L);
• TNNT2  (1q32.1) - szív troponin T, 2. típusú;
• Az USH2A (1q41) a 2A Usher-szindrómához  kapcsolódó gén .

Betegségek és rendellenességek

Körülbelül 350 ismert genetikai betegség kapcsolódik az 1. kromoszómához [2] ; ebben a kromoszómában bekövetkező átrendeződések és mutációk rákhoz és sok más betegséghez vezetnek. Az alábbiakban felsorolunk néhány olyan betegséget, amelyek az 1. kromoszóma génjeivel kapcsolatosak:

• nem szindrómás süketség ( eng.  nonsyndromic deafness ) autoszomális recesszív 36. típus és autoszomális domináns 2. típusú - ESPN és KCNQ4 ;
• Alzheimer-kór  - PSEN2 ;
• Gaucher-kór I., II. és III. típusa - GBA ;
• juharszirup vizeletbetegség 2-es típusú - CPT2 ;
• Parkinson-kór  - GBA , PARK7 és PINK1 ;
• hyperhomocysteinemia  - MTHFR ;
• Charcot-Marie-Toot 1B, 2A és 2B1 típusú betegség - MPZ , KIF1B és LMNA ;
• tarka porfiria ( angol  variegate porphyria ) - PPOX ;
• veleszületett hypothyreosis  - TSHB ;
• 3. típusú galaktosémia - GALE ;
• 2A típusú hemochromatosis - HFE2 ;
• hepatoerythropoetic porphyria ( angol  hepatoerythropoetic porphyria ) - UROD ;
• 2. típusú hipertrófiás kardiomiopátia - TNNT2 ;
• glaukóma  - GLC1A ;
• homocisztinuria ( angolul  homocystinuria );
• 3-hidroxi-3-metil- glutaril-CoA liáz hiánya ( 3-hidroxi-3-metil-glutaril-CoA liáz hiánya ) - HMGCL  ;
• a karnitin palmitoiltranszferáz II hiánya ( angol.  karnitin palmitoiltranszferáz II hiány ) - CPT2 ;
• közepes láncú acil - koenzim A dehidrogenázhiány- ACADM  ;
• szaruhártya-dystrophia Schneider  - UBIAD1 ;
• kocsonyás guttata szaruhártya dystrophia  - TACSTD2 ;
• XI. típusú kollagenopátia ( kollagenopátia ,  XI. típus ) - COL11A1 ;
• primer autoszomális recesszív mikrokefália  - ASPM ;
• késői bőrporfíria ( eng.  porphyria cutanea tarda ) - UROD ;
• mellrák ;
• prosztatarák  - HPC1 ;
• familiáris adenomatosus polyposis ( eng.  familialis adenomatosus polyposis ) - MUTYH ;
• típusú Usher-szindróma (2A) - USH2A ;
• van der Woude szindróma ( eng.  van der Woude szindróma ) - IRF6 ;
• Muckle -Wells-szindróma ( eng.  Muckle-Wells-szindróma ) - CIAS1 ;
• Marshall - szindróma - COL11A1 ;_ _ 
• poplitealis pterygium szindróma ( angolul  poplitealis pterygium syndroma ) - IRF6 ;
• COL11A1- COL11A1 típusú Stickler-szindróma ;
• Hutchinson-Gilford szindróma  - LMNA ;
• Kyphoscolioticus típusú Ehlers-Danlos szindróma - PLOD1 ;
• trimetilaminuria  - FMO3 ;
• az V. faktor Leiden mutációjával kapcsolatos thrombophilia ( angolul  Factor V Leiden thrombophilia ) -F5 ;
• Veleszületett amegakaryocytás thrombocytopenia ( Eng.  Congenital_amegakaryocytic_thrombocytopenia ) - C-mpl gén ( Eng.  Thrombopoietin receptor ). ICD kód D69.6. A betegek homozigóta vagy összetett heterozigóta állapotban mutációkat mutatnak az MPL génben. Az MPL gén az első kromoszómán található az 1p34 lókusznál, és 12 exont tartalmaz.
• feokromocitóma  - SDHB .

Jegyzetek

1. ↑ 1 2 Emberi kromoszóma 1 térképnézet . Vertebrate Genome Annotation (VEGA) adatbázis . A Wellcome Trust Sanger Institute . — A kromoszómatérkép és főbb paraméterei: méret, gének száma stb. Archiválva : 2012. április 5. (Hozzáférés: 2009. november 13.)    
2. ↑ 1 2 3 S. G. Gregory, K. F. Barlow, K. E. McLay és társai. Az 1. humán kromoszóma  DNS-szekvenciája és biológiai annotációja  // Természet . — 2006. május . — Nem. 441 . - P. 315-321 . Az eredetiből archiválva : 2015. március 26. doi : 10.1038/nature04727 . PMID 16710414 .  (Hozzáférés: 2009. november 13.)
3. ↑ 1 2 3 4 Nature encyclopedia of the human genome / David N. Cooper. - London, New York és Tokió: Nature Publishing Group, 2003. - 20. évf. 1. - P. 551-559. — ISBN 0-333-80386-8 .
4. ↑ Mérföldkőnek számító HGP- papírok . Az emberi genom projekt információi . Humán genom projekt . Archiválva az eredetiből 2012. április 5-én. (Hozzáférés: 2009. augusztus 3.)    
5. ↑ Megjelent a végleges genom 'fejezet' . BBC News . BBC . Archiválva az eredetiből 2012. április 5-én. (Hozzáférés: 2009. augusztus 4.)    
6. ↑ Homo sapiens 1. kromoszóma , GRCh38.p13 primer Assembly  . — Az 1. kromoszóma nukleotidszekvenciája. Letöltve: 2020. február 16. Az eredetiből archiválva : 2020. április 15.
7. ↑ Marzluff WF, Gongidi P., Woods KR, Jin J., Maltais LJ The human and mouse replikáció-függő hiszton gének  // Genomics  :  Journal. - Academic Press , 2002. - November ( 80. évf. , 5. sz.). - P. 487-498 . — PMID 12408966 . Az eredetiből archiválva: 2016. március 5.
8. ↑ Ada Hamosh. 605481 - ABNORMÁLIS ORSÓSZERŰ, MIKROCEFÁLIÁVAL KAPCSOLATOS; ASPM  (angol) . OMIM (2018. szeptember 7.). Letöltve: 2018. december 17. Az eredetiből archiválva : 2019. február 17.
9. ↑ GBA gén (glükocerebrozidáz gén) . medbiol.ru . Letöltve: 2020. december 17. Az eredetiből archiválva : 2020. február 20. (Orosz)
10. ↑ Stephen Mullin, Laura Smith, Katherine Lee, Gayle D'Souza, Philip Woodgate. Ambroxol Parkinson-kórban szenvedő betegek kezelésére glükocerebrozidáz génmutációkkal és anélkül: nem véletlenszerű, nem kontrollált vizsgálat  // JAMA neurológia. - 2020. 04 01. - T. 77 , sz. 4 . – S. 427–434 . — ISSN 2168-6157 . - doi : 10.1001/jamaneurol.2019.4611 . Archiválva az eredetiből 2021. április 5-én.