1-я хромосо́ма челове́ка — самая большая из человеческих хромосом, одна из 22 аутосом человека. Хромосома содержит более 248 млн пар оснований,[1] что составляет примерно 8 % всего материала ДНК человеческой клетки[2].
В настоящее время считается, что на 1-й хромосоме находятся 4505 генов,[1] что выше ранее сделанных прогнозов относительно количества генов, которые основывались на размерах хромосомы.
Согласно цитогенетической классификации хромосома 1 относится к хромосомам группы А, что значит, что эта хромосома принадлежит к группе самых крупных хромосом человека и является метацентриком, то есть обладает плечами (p- и q-) примерно равной длины. Хромосома 1 обладает большим гетерохроматиновым участком, который включает два центромерных бэнда 1p11 и 1q11, а также прицентромерный бэнд 1q12, вместе составляющих порядка 5 % длины хромосомы 1[3].
Хромосома 1 содержит меньше повторяющихся диспергированных последовательностей, чем в среднем по человеческому геному (32,49% против 45% соответственно). Эта разница в основном обусловлена меньшим содержанием длинных диспергированных ядерных элементов (LINEs — long interspersed nuclear elements), которых в хромосоме 1 содержится 11,34% от всей длины хромосомы, в то время как в среднем человеческий геном содержит около 20% LINE-последовательностей[3].
Работа по определению последовательности нуклеотидов 1-й хромосомы координировалась институтом Сенгера, она была получена и опубликована последней[4][5] в рамках проекта «Геном человека» спустя два десятилетия после его начала.
Гены
Хромосома 1 имеет среднюю плотность генов около 14.2 генов на 1 млн пар оснований, что почти вдвое выше, чем средний показатель по геному человека (7.8 генов на 1 млн пар оснований). Таким образом, хромосома 1 является одной из наиболее богатых генами хромосом человека[2].
Хромосома 1 содержит несколько кластеров генов, кодирующих функционально и/или структурно связанные транскрипты. Наиболее значимым является кластер генов эпидермальной дифференцировки, занимающий 2.5 млн пар оснований в бэнде 1q21. Этот кластер содержит 14 генов, специфически экспрессирующихся во время зависимой от кальция дифференцировки кератиноцитов, и 13 дополнительных генов, принадлежащих к S100 семейству кальций-связывающих белков[3].
На хромосоме 1 находятся два кластера генов канонических гистонов: в бэнде 1q21 находится кластер HIST2, содержащий 6 гистоновых генов, а в бэнде 1q42 находится кластер HIST3, состоящий из трёх генов[6].
На q-плече в бэндах 1q22-q23 находится кластер генов, кодирующих CD1 антигены (CD1A — CD1E), также на этом плече в бэндах 1q23-q25 находится кластер генов, кодирующих флавин-содержащие монооксигеназы (FM01 — FM05).
На p-плече наиболее значимыми кластерами являются кластер генов, кодирующих амилазы (AMY1A — AMY1C, AMY2A, AMY2AB), который находится в бэнде 1p21, кластер генов коннексинов (GJA4, GJA10, GJB3 — GJB5) в бэнде 1p34-p35.1, а также кластер генов глутатион-S-трансфераз (GSTM1 — GSTM5) в бэнде 1p13.3[3].
Ниже перечислены некоторые гены, расположенные на 1-й хромосоме.
Плечо p
- ACADM (1p31.1) — Ацил-КоА-дегидрогеназа жирных кислот со средней длиной цепи (MCAD)
- ANGPTL3 (1p31.3) — белок семейства ангиопоэтин-подобных белков;
- ANGPTL7 (1p36.22) — белок семейства ангиопоэтин-подобных белков;
- CASP9 (1p36.21) — каспаза 9, медиатор апоптоза;
- CD2 (1p13.1) — мембранный белок, молекула межклеточной адгезии;
- CD53 (1p13.3) — антиген CD53, или тетраспанин 25;
- COL11A1 (1p21.1) — α1-цепь коллагена типа XI;
- CPT2 (1p32.3) — карнитинпальмитоилтрансфераза 2;
- CLCN6 (1p36.22) — хлоридный канал 6;
- DAB1 (1p32.2) — гомолог 1 гена disabled Drosophila;
- DBT (1p21.2) — разветвлённая трансацилаза E2 дигидролипоамида;
- DIRAS3 (1p31.3) — RAS-подобный ГТФ-связывающий белок 3 семейства DIRAS;
- ENO1 (1p36.23) — α-энолаза, или энолаза 1;
- ESPN (1p36.31) — эспин;
- GALE (1p36.11) — УДФ-галактозо-4-эпимераза;
- GJB3 (1p34.3) — β3-субъединица щелевого контакта 31 кДа, или коннексин 31;
- HMGCL (1p36.11) — 3-гидроксиметил-3-метилглутарил-КоА-лиаза;
- HSD3B1 (1p12) — 3β-гидрокси-Δ5-стероид-дегидрогеназа и стероид-Δ-изомераза 1;
- HSD3B2 (1p12) — 3β-гидрокси-Δ5-стероид-дегидрогеназа и стероид-Δ-изомераза 2;
- KCNQ4 (1p34.2) — α-субъединица потенциал-зависимогокалиевого канала англ. voltage-gated potassium channel, член 4 подсемейства KQT-подобных;
- KIF1B (1p36.22) — член 1B семейства кинезинов;
- LIN28A (1p36.11) — гомолог A гена lin-28 C. elegans;
- LRP8 (1p32.3) — рецептор липопротеинов низкой плотности 8, рецептор аполипопротеина E;
- MFN2 (1p36.22) — митофузин 2;
- MTHFR (1p36.22) — 5,10-метилентетрагидрофолат-редуктаза;
- MUTYH (1p34.1) — гомолог гена mutY E. coli;
- NCDN (1p34.3) — нейрохондрин;
- NGF (1p13.2) — β-субъединица фактора роста нервов;
- PARK7 (1p36.23) — ассоциированный с болезнью Паркинсона аутосомно-рецессивного типа с ранним проявлением ген 7;
- PCSK9 (1p32.3) — гидролаза семейства пропротеиновых конвертаз;
- PDE4B (1p31.3) — фосфодиэстераза 4B;
- PINK1 (1p36.12) — PTEN-индуцируемая киназа 1;
- PLOD1 (1p36.22) — проколлаген-лизин 1, или 2-оксоглютарат-5-диоксигеназа 1;
- PTPRF (1p34.2) — рецептор-подобная белковая тирозиновая фосфатаза F;
- ROR1 (1p31.3) — трансмембранная рецепторная протеинтирозинкиназа ROR1;
- RPE65 (1p31.3) — фермент клеток сетчатки глаза;
- SDC3 (1p35.2) — мембранный белок, протеогликан семейства синдеканов;
- SESN2 (1p35.3) — белок семейства сестринов;
- STMN1 (1p36.11) — статмин 1;
- TNFRSF4 (1p36.33) — рецептор надсемейства рецепторов факторов некроза опухоли (OX40; CD134);
- TNFRSF14 (1p36.32) — рецептор надсемейства рецепторов факторов некроза опухоли;
- TNFRSF18 (1p36.33) — рецептор надсемейства рецепторов факторов некроза опухоли;
- TSHB (1p13.2) — β-субъединица тиреотропного гормона;
- UBIAD1 (1p36.22) — пренилтрансферазный домен-содержащий белок;
- UROD (1p34.1) — уропорфириногендекарбоксилаза.
Плечо q
- AGT (1q42.2) — ангиотензиноген;
- AIM2 (1q23.1—q23.2) — цитокин;
- APOA2 (1q23.3) — аполипопротеин A-II;
- ARNT (1q21.3) — ядерный транслокатор рецептора ароматических углеводородов (AHR)
- AQP10 (1q21.3) — водный канал группы аквапоринов
- ASPM (1q31.3[7]) — ассоциированный с микроцефалией гомолог гена asp Drosophila;
- CD34 (1q32.2) — молекула адгезии стволовых клеток;
- CD46 (1q32.2) — ингибирующий рецептор комплемента;
- CRB1 (1q31.3) — гомолог 1 гена crumbs Drosophila;
- CRP (1q23.2) — C-реактивный белок;
- DDR2 (1q23.3) — мембранный белок, рецепторная тирозинкиназа;
- DISC1 (1q42.2) — «нарушаемый при шизофрении» ген 1;
- F5 (1q24.2) — коагуляционный фактор V, или проакцелерин, или лабильный фактор;
- FMO3 (1q24.3) — флавин-содержащая монооксигеназа 3;
- GBA (1q22) — кислая β-глюкозидаза;
- HFE2A (1q21.1) — ассоциированный с ювенильным гемохроматозом II типа ген 2, или гемоювелин;
- HPC1 (1q25.3) — ассоциированный с наследственным раком предстательной железы ген 1;
- HSD11B1 (1q32.2) — 11-β-гидроксистероиддегидрогеназа типа 1;
- IRF6 (1q32.2) — интерферон-регулирующий фактор 6;
- ITGA10 (1q21.1) — гликопротеин из надсемейства интегринов (альфа-10);
- LAMB3 (1q32.2) — β3-цепочка ламининов;
- LMNA (1q22) — ламин A и ламин C;
- LYST (1q42.3) — регулятор лизосомального транспорта;
- MPZ (1q23.3) — основной белок миелина;
- MTR (1q43) — 5-метилтетрагидрофолат-гомоцистеин-метилтрансфераза (метионин-синтетаза);
- MUC1 (1q22) — муцин, протективный белок поверхности эпителиальных клеток;
- MYOC (1q24.3) — миоцилин, или белок, индуцирующий глюкокортикоидный ответ трабекулярной сети;
- NCF2 (1q25.3) — цитозольный фактор нейтрофилов 2;
- NGFR (17q21.33) — рецептор фактора роста нервов;
- NID1 (1q42.3) — нидоген 1;
- NLRP3 (1q44) — криопирин;
- NOS1AP (1q23.3) — адаптерный белок нейрональной NO-синтазы;
- NTRK1 (1q23.1) — нейротрофная рецепторная тирозинкиназа 1;
- PLXNA2 (1q32.2) — плексин A2;
- PPOX (1q23.3) — протопорфириноген-оксидаза;
- PTPRC (1q31.3-q32.1) — тирозиновая протеинфосфатаза С рецепторного типа (CD45);
- PSEN2 (1q42.13) — пресенилин 2;
- RGS4 (1q23.3) — регулятор активности G-белков;
- SELE (1q24.2) — E-селектин;
- SELL (1q24.2) — L-селектин;
- SELP (1q24.2) — P-селектин;
- SDHB (1p36.13) — субъединица B сукцинатдегидрогеназы;
- SHC1 (1q21.3) — адаптерный белок сигнального каскада факторов роста;
- SLAMF1 (1q23.3) — рецептор лимфоцитов (CD150).
- TNFSF4 (1q25.1) — цитокин семейства факторов некроза опухоли (OX40L);
- TNNT2 (1q32.1) — сердечный тропонин T, тип 2;
- USH2A (1q41) — ген, ассоциированный с синдромом Ашера 2A.
Болезни и расстройства
Известно около 350 генетических заболеваний, связанных с хромосомой 1[2]; перестройки и мутации в этой хромосоме приводят к раку и многим другим заболеваниям. Ниже перечислены некоторые заболевания, связанные с генами 1-й хромосомы:
- бессиндромная глухота (англ. nonsyndromic deafness) аутосомно-рецессивного типа 36 и аутосомно-доминантного типа 2 — ESPN и KCNQ4;
- болезнь Альцгеймера — PSEN2;
- болезнь Гоше типов I, II и III — GBA;
- болезнь мочи с запахом кленового сиропа типа 2 — CPT2;
- болезнь Паркинсона — GBA, PARK7 и PINK1;
- гипергомоцистеинемия — MTHFR;
- болезнь Шарко — Мари — Тута типов 1B, 2A и 2B1 — MPZ, KIF1B и LMNA;
- вариегатная порфирия (англ. variegate porphyria) — PPOX;
- врождённый гипотиреоз — TSHB;
- галактоземия типа 3 — GALE;
- гемохроматоз типа 2A — HFE2;
- гепатоэритропоэтическая порфирия (англ. hepatoerythropoietic porphyria) — UROD;
- гипертрофическая кардиомиопатия типа 2 — TNNT2;
- глаукома — GLC1A;
- гомоцистинурия (англ. homocystinuria);
- дефицит 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА-лиазы (англ. 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA lyase deficiency) — HMGCL;
- дефицит карнитин-пальмитоилтрансферазы II (англ. carnitine palmitoyltransferase II deficiency) — CPT2;
- дефицит среднецепочечной ацил-КоА-дегидрогеназы (англ. medium-chain acyl-coenzyme A dehydrogenase deficiency) — ACADM;
- дистрофия роговицы Шнайдера — UBIAD1;
- желатинозная каплевидная дистрофия роговицы — TACSTD2;
- коллагенопатия типа XI (англ. collagenopathy, type XI) — COL11A1;
- первичная аутосомно-рецессивная микроцефалия — ASPM;
- поздняя кожная порфирия (англ. porphyria cutanea tarda) — UROD;
- рак молочной железы;
- рак предстательной железы — HPC1;
- семейный аденоматозный полипоз (англ. familial adenomatous polyposis) — MUTYH;
- синдром Ашера типа II (2A) — USH2A;
- синдром Ван-дер-Вуда (англ. van der Woude syndrome) — IRF6;
- синдром Макла — Уэлса (англ. Muckle–Wells syndrome) — CIAS1;
- синдром Маршалла (англ. Marshall syndrome) — COL11A1;
- синдром подколенного птеригиума (англ. popliteal pterygium syndrome) — IRF6;
- синдром Стиклера типа COL11A1 — COL11A1;
- синдром Хатчинсона — Гилфорда — LMNA;
- синдром Элерса — Данлоса кифосколиозного типа — PLOD1;
- триметиламинурия — FMO3;
- тромбофилия, связанная с мутацией фактора V Лейден (англ. Factor V Leiden thrombophilia) — F5;
- Врождённая амегакариоцитарная тромбоцитопения (англ. Congenital_amegakaryocytic_thrombocytopenia) — ген C-mpl (англ. Thrombopoietin receptor). Код МКБ D69.6. У больных обнаруживаются мутации в гене MPL в гомозиготном или компаунд гетерозиготном состоянии. Ген MPL локализован на первой хромосоме в локусе 1p34 и содержит 12 экзонов.
- феохромоцитома — SDHB.
Примечания
- 1 2 Human chromosome 1 map view (англ.). Vertebrate Genome Annotation (VEGA) database. The Wellcome Trust Sanger Institute. — Карта хромосомы и её основные параметры: размер, количество генов и т. п. Архивировано 5 апреля 2012 года. (Проверено 13 ноября 2009)
- 1 2 3 S. G. Gregory, K. F. Barlow, K. E. McLay, et al. The DNA sequence and biological annotation of human chromosome 1 (англ.) // Nature. — May 2006. — No. 441. — P. 315—321. DOI:10.1038/nature04727. PMID 16710414. (Проверено 13 ноября 2009)
- 1 2 3 4 Nature encyclopedia of the human genome / David N. Cooper. — London, New York and Tokyo: Nature Publishing group, 2003. — Vol. 1. — P. 551-559. — ISBN 0-333-80386-8.
- ↑ Landmark HGP Papers (англ.). Human Genome Project Information. Human Genome Project. Архивировано 5 апреля 2012 года. (Проверено 3 августа 2009)
- ↑ Final genome ‘chapter’ published (англ.). BBC News. BBC. Архивировано 5 апреля 2012 года. (Проверено 4 августа 2009)
- ↑ Marzluff WF, Gongidi P, Woods KR, Jin J, Maltais LJ (November 2002). “The human and mouse replication-dependent histone genes” (PDF). Genomics. 80 (5): 487—98. PMID 12408966. Архивировано из оригинала (PDF) 2016-03-05. Проверено 2013-07-27. Используется устаревший параметр
|month=(справка) - ↑ Ada Hamosh. 605481 - ABNORMAL SPINDLE-LIKE, MICROCEPHALY-ASSOCIATED; ASPM (англ.). OMIM (7 September 2018). Проверено 17 декабря 2018.
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .