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人 第1號染色體

人染色體
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人第1 號染色體


人染色體


第一章

1號染色體,人類最大的一對染色體(兩條染色體形態(tài)、大小相似,一條來自父親,一條來自母親,稱為同源染色體,Homologous chromosome),其長約249.251Mb,編碼約2079個基因(信息參考:Ensembl GRCh37,release 109 - Feb 2023 ? EMBL-EBI),約占人類全部基因(以2.0萬計)的10%。染色體大,基因信息含量高是1號染色體的特點,其基因密度約=8.34(2079/249.251Mb,基因數(shù)/染色體全長)。1號染色體無論涉及的單基因病還是多基因病,均在其它染色體之上。

在人類染色體命名體制中,1號、2號和3號三對染色體屬于A組染色體。

1 號染色體著絲粒的位置接近染色體中間(長臂與短臂幾乎等長),稱近中著絲粒。在長臂緊挨著絲粒部位有一段DNA堿基序列在不同個體間可存在差異,有小部分人群這段DNA堿基序列比多數(shù)人的長(DNA重復(fù)次數(shù)多,重復(fù)的DNA序列為非蛋白表達序列),但并不影響個體的生理和生化功能,這種現(xiàn)象稱為染色體多態(tài)性。染色體多態(tài)性是一種遺傳變異,一般染色體變異會造成疾病,但群體中極少部分個體(大于1%)存在個別染色體位置或結(jié)構(gòu)的變異(如,1,9,16號染色體著絲粒部位、近端著絲粒短臂隨體、隨體柄部位,以及Y染色體長臂遠端),但臨床表現(xiàn)是正常的,只是這種變異有50%的概率可傳遞給子女(同源的另一條染色體一般不會同時出現(xiàn)這種變異),所以染色體多態(tài)可用于追蹤尋祖。下圖(圖1-1)箭頭所指為著絲粒部位,緊鄰其下深染色的區(qū)域,明顯寬于左邊同源的另一條1號染色體著絲粒下緊鄰的深染區(qū)。

1940年K.蘭德施泰納和A.S.威納,用獼猴(Macacus rhesus)的紅細胞免疫兔或豚鼠,約85%的白人的紅細胞可與被免疫的兔或豚鼠的血清發(fā)生凝集反應(yīng), 這樣人的血型稱為Rh陽性(+), 而紅細胞不與血清發(fā)生凝集的人,其血型稱為Rh陰性(-)。人類的血型有多種分類系統(tǒng),其中Rh是僅次于ABO血型(見后面第九章)系統(tǒng)在臨床上可因血型不合而導(dǎo)致溶血的血型。Rh基因,就位于1號染色體短臂3區(qū)4帶到短臂3區(qū)6帶(1p34-p36)上的D和CE位點。RHD基因的產(chǎn)物為D抗原,RHCE基因的產(chǎn)物為C、c、E、e抗原。它們是同一結(jié)構(gòu)基因的產(chǎn)物,但在轉(zhuǎn)錄過程中有1-2個外顯子不同,C,E抗原對個體影響小,一般不考慮。若D位點上一對等位基因均發(fā)生突變或缺失(Rhm/Rhm或 -/- ),則為Rh(-),否則為Rh(+)。 Rh(-)個體首次接受Rh(+)個體的血,Rh(-)個體會產(chǎn)生抗Rh(+)抗體。Rh新生兒溶血癥多見于Rh(-)的母親。當孕期少量胎兒紅細胞(含D抗原,胎兒由父親遺傳RHD基因,故為Rh(+)血型)通過胎盤進入母體,母體初次接觸D抗原后,會產(chǎn)生較弱的免疫反應(yīng),但一般不出現(xiàn)臨床異常。當母體再次接受相同抗原的刺激時,便會產(chǎn)生抗體IgG以清除這些抗原。從母體第一次接觸Rh(+)抗原到母體產(chǎn)生Rh抗體發(fā)生免疫反應(yīng),其發(fā)展緩慢,常歷時2個月到6個月,且所產(chǎn)生的抗體常較弱,故第一胎胎兒分娩時,溶血發(fā)病率很低。但再次懷孕時,即使經(jīng)胎盤輸入的血量很少,亦能很快地發(fā)生繼發(fā)性免疫反應(yīng),IgG抗體迅速上升,通過胎盤進入胎兒循環(huán),與胎兒紅細胞D抗原產(chǎn)生凝集,破壞胎兒的紅細胞,導(dǎo)致溶血(若母親先前已被Rh(+)抗原接觸,如輸過血,溶血也可發(fā)生在第一胎)。若母親在第一次分娩Rh(+)胎兒72小時之內(nèi)接受一劑肌內(nèi)注射Rh免疫球蛋白(RhDIgG),可以預(yù)防下一胎發(fā)生Rh溶血。

在中國人群中,苗族是Rh-陰性血型比例最高的民族,達13%,新疆維吾爾等少數(shù)民族Rh(-)的比例為5%;蒙古族Rh(-)的比例為1%;漢族Rh(-)所占的比例極少,僅占0.3%,屬稀有血型,故Rh(-)個體又稱熊貓血型。如果同時考慮ABO血型系統(tǒng)和Rh血型系統(tǒng),在漢族人群中尋找AB型Rh(-)同型人的機會不到0.03%,十分罕見。熊貓血型個體在緊急狀況下血庫有可能無法及時提供相應(yīng)ABO血型同時又是Rh(-)血型時,熊貓血型個體的互助群體,距離最近的血型合適個體可以應(yīng)急獻血救他人命。

一種困擾多數(shù)老年人的疾病-阿爾茲海默?。ˋlzheimer Disease, 各取單詞的第一個字母,簡稱為AD)的致病基因,PSEN2基因(早老素-2基因),或稱AD4基因,也位于1號染色體(1q42.13)。

AD是一種起病隱匿的進行性發(fā)展的神經(jīng)系統(tǒng)退行性疾病,臨床上以健忘、反復(fù)說同樣的事、丟三落四、迷路、計算困難、用詞不當以及人格和行為改變等全面性癡呆表現(xiàn)為特征,病因迄今未明,更無良好的治療措施。該病的特征性病理改變?yōu)榇竺娣e大腦皮質(zhì)萎縮,腦皮質(zhì)神經(jīng)細胞減少;大腦及海馬區(qū)β淀粉樣蛋白沉積,并在細胞外形成老年斑;腦神經(jīng)細胞內(nèi)tau蛋白異常聚集,出現(xiàn)神經(jīng)原纖維纏結(jié),以及神經(jīng)元丟失伴膠質(zhì)細胞增生等。

70歲以上的老年人,10%會出現(xiàn)癡呆癥狀,其中50%是阿爾茲海默病患者。

多數(shù)阿爾茲海默病患者是由多基因異常引起的,屬于多基因病,(多基因病是由環(huán)境因素和遺傳因素共同作用引起的疾病),除1q42.13位點的PSEN2基因外,另外涉及的三個基因分別是:AD3 或稱PSEN1基因(早老素-1基因)位于14q24.2;AD2或稱APOE基因(載脂蛋白E基因)位于19q13.32;和APP基因(編碼淀粉樣蛋白前體)位于21q21.3?;颊咄蛔兊幕蚩梢圆煌虮磉_數(shù)量也可以不同。

阿爾茲海默病的發(fā)生與載脂蛋白E基因的等位基因E4密切相關(guān),E4純合的頻率在正常對照組為12%到15%,而在所有阿爾茲海默病患者中為35%,在有癡呆癥家族史的患者中為45%。

年齡大、有家族史、女性和唐氏綜合征是罹患阿爾茲海默病的高危險因素,在西方人群中,患阿爾茲海默病的風(fēng)險為5%。如果患者的一級親屬在65歲前患阿爾茲海默病,其患阿爾茲海默病的風(fēng)險增加3~6倍;如果患者的兄弟姐妹在70歲前患阿爾茲海默病,并且有父母之一也患阿爾茲海默病,其風(fēng)險增加7~9倍。

隨著人口老年化的加劇,該病給患者、家庭、社會帶來的負擔(dān)日漸突出,若家族出現(xiàn)患者,其家庭步入老年的血親成員通過相關(guān)基因檢測,獲取是否攜帶相同致病基因的信息,可采取早預(yù)防的措施。每種遺傳病有一個編號,AD在人類孟德爾在線遺傳?。∣MIM,Online Mendelian Inheritance in Man)編號為OMIM#104300。

待續(xù)


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