Chromosom 21

Ludzie mają normalnie 46 chromosomów w każdej komórce, podzielone na 23 pary. Dwie kopie chromosomu 21, jedna kopia odziedziczona po jednym z rodziców, tworzą jedną parę. Chromosom 21 jest najmniejszy z ludzkich chromosomów, obejmujący blisko 47 milionów par bazowych, budujących DNA i reprezentujących blisko 1,5 procent DNA w komórkach.

Chromosom 21 był przedmiotem specjalnych badań. W 2000 roku stworzono projekt UNIGENE, którego zadaniem było zdiagnozowanie całego chromosomu 21 łącznie ze stworzeniem jego MAPY. Jak donoszono 18 maja 2000 roku, na chromosomie znaleziono 225 genów, gdy na chromosomie 22 znaleziono 545 genów.

Badania te tez donosiły, że dłuższe ramię (cały chromosom ma kształt literki X, gdzie jedno z ramion jest dłuższe a drugie krótsze) ma blisko 33 550 000 par bazowych, w tym najdłuższy nieprzerwany łańcuch DNA składający się z 28 500 000 par bazowych.

Raport ten donosi także, że blisko 281 000 par jest na krótszym ramionie, choć tutaj istnieje pewne prawdopodobieństwo błędu.

(Mapping Chromosome 21:The smallest human chromosome has so few genes, scientists are rethinking estimates for the entire genome by Kristin Leutwyler, 15maj 2000)

Od 2000 roku badano chromosom 21 kilkukrotnie. Największe zmiany miały miejsce w 2002 roku oraz w 2003 roku.

Jak wygląda tablica genowa CHROMOSOMU 21 według badań z 2003 roku, możecie zobaczyć poniżej w linku numer 3, ale najpierw przydatne linki:

1.Karty genów najlepiej studiować tutaj: http://bioinfo.weizmann.ac.il/cards/

2.Dużo ciekawych danych można znaleźć tutaj: http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/launchpad/chrom21.shtml

3.Tablice w oryginale można znaleźć tutaj: http://chr21.molgen.mpg.de/chr21_catalogs/chr21_catalog9.html

4.Całość badań z dużymi szczegółami została opublikowana w pubmedzie tutaj:http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=pubmed&term=10830953

Po przygotowaniu tzw. mapy genowej naukowcy szukali wyjaśnień, strukturalnych, dla pojawiających się anomalii chromosomu 21. W 2008 roku na łamach magazynu CELL opublikowano artykuł, który stwierdzał, że :

*29% genów zostaje w wyraźnej nadekspresji

*71% jest albo komepnsowanych (56%) albo wysoce zmiennych w zależności od jednostki (15%)

 

Article

Classification of Human Chromosome 21 Gene-Expression Variations in Down Syndrome: Impact on Disease Phenotypes

E. Aït Yahya-Graison^{a, b}, J. Aubert^c, L. Dauphinot^a, I. Rivals^d, M. Prieur^e, G. Golfier^a, J. Rossier^a, L. Personnaz^{d, c}, N. Créau^b, H. Bléhaut^f, S. Robin^c, J.M. Delabar^b and M.-C. Potier^{a, ,}

^a Neurobiologie et Diversité Cellulaire, Unité Mixte de Recherche 7637 du Centre National de la Recherche Scientifique et de l’Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles de la Ville de Paris, Paris

^b Université Paris Diderot-Paris, Paris

^c Unité Mixte de Recherche de l’Ecole Nationale du Génie Rural, des Eaux et des Forêts, de l’Institut National Agronomique Paris-Grignon et de l’Institut National de la Recherche Agronomique, Paris

^d Equipe de Statistique Appliquée, Paris

^e Service de Cytogénétique, Hôpital Necker Enfants Malades, Paris

^f Institut Jérôme Lejeune, Paris

Address for correspondence and reprints: Dr. M.-C. Potier, Neurobiologie et Diversité Cellulaire, CNRS UMR 7637, ESPCI, 10 rue Vauquelin, 75005 Paris, France.

Abstract

Down syndrome caused by chromosome 21 trisomy is the most common genetic cause of mental retardation in humans. Disruption of the phenotype is thought to be the result of gene-dosage imbalance. Variations in chromosome 21 gene expression in Down syndrome were analyzed in lymphoblastoid cells derived from patients and control individuals. Of the 359 genes and predictions displayed on a specifically designed high-content chromosome 21 microarray, one-third were expressed in lymphoblastoid cells. We performed a mixed-model analysis of variance to find genes that are differentially expressed in Down syndrome independent of sex and interindividual variations. In addition, we identified genes with variations between Down syndrome and control samples that were significantly different from the gene-dosage effect (1.5). Microarray data were validated by quantitative polymerase chain reaction. We found that 29% of the expressed chromosome 21 transcripts are overexpressed in Down syndrome and correspond to either genes or open reading frames. Among these, 22% are increased proportional to the gene-dosage effect, and 7% are amplified. The other 71% of expressed sequences are either compensated (56%, with a large proportion of predicted genes and antisense transcripts) or highly variable among individuals (15%). Thus, most of the chromosome 21 transcripts are compensated for the gene-dosage effect. Overexpressed genes are likely to be involved in the Down syndrome phenotype, in contrast to the compensated genes. Highly variable genes could account for phenotypic variations observed in patients. Finally, we show that alternative transcripts belonging to the same gene are similarly regulated in Down syndrome but sense and antisense transcripts are not.

W wyniku ostatnich badań podważa się liczbę genów zlokalizowanych w latach 200-2003 za ostateczną. Najnowsze metody wskazują, że liczba genów na chromosomie 21 powinna być oceniana na 350-400. W badaniach powyżej, jednoznacznie wskazuje się na liczbę 359 genów.