人类21号染色体与疾病
人类染色体异常与遗传疾病
人类染色体异常与遗传疾病人类染色体异常是指人体细胞染色体数量或结构的异常，这些异常可能导致一些遗传疾病的发生。
这些遗传疾病既可以是染色体异常本身引起的，也可以是染色体异常导致基因表达的改变引起的。
在本文中，我们将探讨人类染色体异常的形成原因，以及其与遗传疾病的关系。
染色体异常的形成原因人类体细胞每个核内都存在23对染色体，共46条染色体。
这些染色体成对出现，分别来自父母双亲。
染色体异常可以分为染色体数量异常和染色体结构异常两种。
染色体数量异常是指细胞染色体数量发生改变，包括染色体数目过多、过少和不整倍体等。
最常见的染色体数量异常是唐氏综合症，患者由于受到了21号染色体三倍体的影响，导致智力发育迟缓、面容异常等一系列症状。
染色体结构异常是指染色体上出现了缺失、重复、倒位、串联等不正常的结构。
染色体结构异常较为复杂，分为交错型和不交错型两种。
交错型染色体异常是指两条染色体上某一部位进行交换，此时往往会导致染色体上的基因排列发生变化，进而导致遗传疾病的发生。
不交错型染色体异常则更加罕见，指染色体上产生了本来不存在的新的结构，这种情况下染色体上的重要基因往往会受到影响。
染色体异常与遗传疾病的关系染色体异常是遗传疾病的重要原因之一，伴随染色体异常而来的遗传疾病也多种多样。
下面我们就对一些常见的染色体异常及其相关遗传疾病进行简要介绍。
1. 唐氏综合症：唐氏综合症是由21号染色体三倍体引起的，患者智力低下、言语受限，同时还伴随着面容异常、身材矮小等症状。
2. 爱德华氏综合症：爱德华氏综合症是由18号染色体三倍体引起的，患者智力低下、面容异常、先天性心脏病等症状表现出来。
3. 织线盘多聚症：织线盘多聚症是由16号或22号染色体的缺失所引起的，导致患者出现短暂性偏瘫、惊厥、运动协调障碍等症状。
4. 米勒-戈列酶缺乏症：米勒-戈列酶缺乏症是由15号染色体的缺失或重复所引起的，这种疾病可能导致胎儿的成长受到阻碍，同时还会引起身体各个器官的缺陷。
罗氏易位型21-三体综合征 机制
罗氏易位型21-三体综合征机制全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：罗氏易位型21-三体综合征(Risomysup13 Tritypilis Syndrome)，是一种罕见的遗传性疾病，主要特征包括易位型21染色体，导致患者出现三体综合征的症状。
该疾病的发病机制是一个复杂的过程，涉及到染色体的结构异常和功能紊乱。
在正常情况下，人类的细胞核内含有46条染色体，其中一对是21号染色体。
而在患有罗氏易位型21-三体综合征的患者体内，21号染色体发生了易位，即与另一条染色体相互交换部分基因片段，导致染色体结构异常。
这种易位型易位的过程是非常罕见的，通常发生在双亲中的一个是易位体，且易位型的易位产业也会患有该病。
当21号染色体发生易位后，患者就会出现三体综合征的一系列症状。
三体综合征又称唐氏综合征，主要表现为智力发育迟缓、身材矮小、面部特征异常、心脏先天畸形等，严重影响患者的生活质量。
从分子水平来看，易位型21-三体综合征的机制可以归结为基因表达异常。
在易位过程中，21号染色体上的基因与易位染色体上的基因相互交换，导致新基因组合的形成。
这种新基因组合可能导致某些基因的过度表达或欠表达，从而影响细胞的正常功能。
易位型21-三体综合征还可能涉及到染色体的稳定性和遗传物质的传递。
易位事件会导致染色体的结构不稳定，容易发生重组或突变，进而影响基因的遗传传递。
这种遗传异常不仅会影响患者自身的健康，也会影响到患者的后代。
针对易位型21-三体综合征的治疗目前主要是对症治疗，包括心脏手术、物理治疗、言语康复等。
针对疾病的根本治疗方法是基因疗法，通过调控异常的基因表达，修复染色体结构异常，从而恢复细胞功能的正常。
易位型21-三体综合征的发病机制是一个复杂的过程，涉及到染色体的结构异常和功能紊乱。
未来，随着基因疗法和生物技术的发展，我们相信可以找到更有效的方式来治疗这种罕见的遗传性疾病，为患者带来更好的生活质量。
第二篇示例：罗氏易位型21-三体综合征（简称R-21三体综合征）是一种罕见的遗传性疾病，其机制尚未完全清楚。
染色体总数46条但多了一个21号染色体的长臂
21-三体综合征21-Trisomy Syndrome西安医学院儿科教研室杜向阳概述21-三体综合征又称先天愚型，是人类最常见的一种常染色体畸变。
1846年Seguin 首先报道该病。
1866年英国医生Langdon Down再次对这种病的临床表现作详细报道，故亦称 Down syndrome 。
1959年法国人Lejeune首先发现本病的染色体畸变是多了一条21号染色体。
发病率：活婴中为1/600~1/800，实际发生率还高，因为约有60%的病例在胎儿早期流产。
母亲年龄越大，发病率越高。
提纲临床表现核型分析诊断及鉴别诊断治疗及预后发病因素及预防总结【临床表现】特殊面容体格发育迟缓智能低下皮肤纹理异常容易伴发多种畸形【核型分析】把一个体细胞的全部染色体按标正常核型准配对排列，椐此进行分析诊断。
1.标准型2.易位型3.嵌合型1.标准型：占92.5-95%核型为47，XX（或XY），+21。
亲代的生殖细胞（多数是卵细胞）在减数分裂时21号染色体未分离所致。
双亲体细胞核型都正常。
核型2.易位型：约占5%染色体总数46条但多了一个21号染色体的长臂。
易位的染色体是从亲代遗传而来，多是从外表正常的染色体平衡易位携带者的母亲遗传来。
又分为：D/G易位G/G易位D/G易位：D组的14（少数为13或15 ）号染色体与G组的21号染色体长臂易位，核型为：46XX（或XY）-14，+t（14q，21q）G/G易位：G组的两个21号染色体着丝点融合，形成等臂染色体（或22 /21号染色体长臂易位）。
核型为：46XX（或XY ），-21，+t（21q，21q）。
3.嵌合型：约占2.5%。
受精卵在早期卵裂过程中21号染色体不分离所致，使发育中的个体形成46/45/47细胞系的嵌合体。
临床症状轻重取决于三体型细胞株所占的比例，故临床症状多不典型，当21三体型细胞系比例低于9%时一般不表现出临床症状。
图解【诊断】典型的：特殊痴呆面容、智力低下、体格发育落后、皮肤纹理特点。
人类染色体动态变化及其与疾病的关系分析
人类染色体动态变化及其与疾病的关系分析人类的基因是由染色体所组成的，其中包含了控制和调节人体生命活动的重要遗传信息。
然而，随着年龄的增长、外部环境的影响等因素，染色体也会发生动态变化，从而导致一系列的疾病。
本文将从染色体动态变化的角度出发，分析其与疾病的关系，以期为人类健康保驾护航。
一、染色体动态变化人类染色体的动态变化主要包括染色体数目的变化、染色体结构的变化和染色体序列的变化。
1.染色体数目的变化正常情况下，人类的细胞核中含有46条染色体。
但有时由于染色体的非整倍体现象，人类染色体数目会发生变化。
最常见的是21号染色体三体性，即该染色体多出一个副本，导致先天性智力障碍症（唐氏综合征）的发生。
此外，18、13号染色体三体性也会引起不同程度的智力障碍。
2.染色体结构的变化染色体结构的变化一般指染色体上的某些部分发生了缺失、重复、倒位或移位等改变。
这种变化可能会导致一些遗传病的发生，如慢性粒细胞白血病就与Philadelphia染色体的倒位有关。
3.染色体序列的变化染色体序列的变化主要指染色体上的DNA序列发生了突变，导致基因的表达发生改变，从而引起一些遗传性疾病，如神经纤维瘤病等。
二、染色体动态变化与疾病染色体动态变化与疾病之间的关系非常密切，下面我们将分别从三个方面进行分析。
1.与先天性疾病的关系许多先天性疾病与人类染色体动态变化有关。
其中最为典型的就是唐氏综合征。
由于21号染色体三体性，导致先天性智力障碍和某些身体器官的异常发育，如心脏畸形等。
此外，18号和13号染色体三体性也会引起类似的症状。
此外，还有很多其他的先天性疾病与染色体动态变化有关，如多指畸形、多指足畸形、先天性耳聋等都与染色体缺失、重复、移位等变化有关。
2.与遗传性疾病的关系染色体上的突变或序列变化往往会导致基因的表达发生改变，从而引起一些遗传性疾病。
比如神经纤维瘤病就是由于染色体17上NF1基因突变导致的，该基因的功能异常会导致神经肿瘤的发生。
染色体不平衡对人类疾病的影响
染色体不平衡对人类疾病的影响在人类的基因组中，染色体扮演着重要的角色，它们携带着我们的遗传信息。
通常，我们每个人都有23对染色体，其中一对是性染色体，男性为XY，女性为XX。
如果染色体的数量或结构发生了改变，就会导致染色体不平衡。
染色体不平衡会导致一系列的疾病和缺陷，本文将探讨染色体不平衡对人类疾病的影响。
对于染色体不平衡的疾病，有两种类型，一种是染色体数目异常的疾病，另一种是染色体结构异常的疾病。
在染色体数目异常的疾病中，最典型的就是唐氏综合症，也称为21三体综合症。
唐氏综合症是由于21号染色体中的三个副本而引起的。
这种染色体不平衡会导致面部特征的畸形，身材较矮，认知能力低下，以及多种器官的畸形和功能障碍。
唐氏综合症的发病率比较高，大约是1/700。
此外，还有其他的染色体三体综合症，如18三体综合症、13三体综合症等等。
这些疾病发生的概率比较低，但是患者的生存率很低。
染色体结构异常是指染色体上的一部分或多部分基因的缺失、重复或移位。
其中最常见的异常是交错型转座，它是指染色体上两段基因的位置发生了交错。
由此产生的染色体不平衡可能会对人体产生严重的负面影响。
例如，Cri-du-chat综合症就是由于5号染色体上的部分或全部缺失导致的。
患者通常会出现尖叫声似小猫叫的症状，智力低下，身体某些方面的畸形等等。
这种缺失染色体疾病的发病率并不是非常高，但是患者的质量生活很差。
此外，还有一种称为Williams综合症的疾病，它是由于7号染色体上的一些基因的缺失引起的。
患者通常表现为智力障碍、面部畸形、心脏病等等症状。
这种染色体不平衡的疾病的发病率也比较稀少。
最后，还有一种比较常见的染色体不平衡疾病，即X染色体上的基因缺失或重复。
这种疾病通常会导致妇女和女孩们的生殖和生理发育问题，如Turner综合症。
这种疾病是由于女性第一性染色体X中的一部分或全部缺失而引起的。
患者通常表现为矮小的身材、生殖器官的发育异常、身体其他部位的畸形和心血管疾病等等。
唐氏综合征马凡氏综合征
唐氏综合征马凡氏综合征唐氏综合征和马凡氏综合征是两种常见的遗传性疾病。
唐氏综合征，又称21三体综合征，指的是患者的细胞核内存在着一个额外的21号染色体，导致患者出现一系列器官和智力发育障碍。
而马凡氏综合征则是由体细胞突变引起的，几乎所有组织和器官均会受到影响，引起多种体征和智力发育障碍。
本文将全面介绍这两种疾病的病因、症状、诊断和治疗。
一、唐氏综合征1. 病因唐氏综合征是由于孕妇子宫内的胚胎在受精过程中，发生了一种称为“三体”现象的突变。
正常情况下，胚胎细胞只包含有23对染色体（即46条染色体），其中22对由母亲和父亲各贡献一条染色体，组成一对。
然而，在唐氏综合征的患者身上，第21对染色体出现了三条，即总染色体数目为47条。
而这种发生在21号染色体上的三条染色体现象，就是唐氏综合征的根本原因。
2. 症状唐氏综合征的典型症状包括智力发育迟缓、面部特征异常、免疫系统异常、心脏疾病、听力损失、肌肉松弛等。
患者面部特征常见的有斜视、扁平的面部特征、内斜的眼睛等。
此外，心脏疾病也是唐氏综合征患者常见的并发症，最常见的是房间隔缺损和动脉导管未闭。
由于唐氏综合征患者的免疫系统功能常常异常，所以他们更容易受到感染。
3. 诊断唐氏综合征的确诊通常是通过羊水穿刺或胎盘活检以及出生后的染色体分析来进行的。
羊水穿刺是在妊娠16-22周期间，通过穿刺羊水囊获取胎儿DNA，然后通过染色体分析来确定是否存在21号染色体的三体现象。
此外，还可以通过母血内游离胎儿DNA的检测，来进行非侵入性产前诊断。
4. 治疗对于唐氏综合征的患者，早期的干预和治疗可以显著改善他们的预后。
其中最重要的治疗手段是针对患者的不同系统进行相应的干预，包括语言治疗、特殊教育、心脏手术等。
此外，饮食和体育锻炼也对唐氏综合征的患者具有积极的影响。
二、马凡氏综合征1. 病因马凡氏综合征是由于孕妇子宫内的胚胎在受精过程中发生了一种称为“硬果胚胎”突变。
正常情况下，人类细胞有两个X染色体，一个来自母亲，一个由父亲贡献。
染色体异常与遗传疾病
染色体异常与遗传疾病染色体异常是指人体细胞染色体数量、形态或结构的异常，它会在遗传信息的传递中产生影响，导致一系列的遗传性疾病或生殖问题。
本文将从染色体异常的类型、产生原因、影响以及现代诊断和治疗等方面探讨染色体异常与遗传疾病的关系。
一、染色体异常的类型根据染色体在数量、形态或结构方面的异常分化，染色体异常可以被归为以下几种类型：（1）染色体数目异常：通常是染色体数目增多或减少。
例如：唐氏综合征，是一种由于21号染色体三倍体引起的遗传疾病，常见症状包括智力发育迟缓、面容变形等。
（2）结构异常：指染色体内部的部分区域损失或重复。
例如：猫眼综合征，是一种由于5号染色体短臂上的缺失引起的罕见遗传疾病，常见症状包括一只眼睛狭小、耳畸形等。
（3）染色体重排：指染色体的整体位置改变，可引起基因缺失或过量表达。
例如：克氏综合征，是一种由于染色体重排引起的罕见遗传疾病，常见症状包括低生长、智力发育迟缓等。
二、染色体异常的产生原因染色体异常主要有两种产生原因：自然发生和人类活动所致。
（1）自然发生：染色体异常也可是由自然发生而来。
人类受到环境污染、电离辐射等因素的影响，或是随着年龄的增长，细胞分裂反应会出现错误。
（2）人类活动所致：由药物、化学物质、电离辐射等因素所致。
近年来，随着信息技术的发展，人们常发生染色体异常与产前诊断有关的问题。
在为患者进行产前诊断时，常利用无创DNA筛查、羊水穿刺等方法检测染色体异常情况。
但是，人工操作中由于技术或操作不当，也会产生伤害和误诊。
三、染色体异常的影响染色体异常会在生物体的生长和发育中产生影响，通常表现在以下几个方面：（1）影响生长发育：染色体异常会影响胚胎和胎儿的发育，引起畸形、早产和死胎等问题。
（2）导致遗传疾病：染色体异常可引起遗传疾病，使患者在智力、身体等方面受到不同程度的影响。
（3）导致生殖障碍：染色体异常可引起不育和性染色体疾病等问题，使患者无法正常生育或遗传疾病的概率增加。
21三体综合症标准核型
21三体综合症标准核型21三体综合症是一种罕见的遗传疾病，患者通常表现为智力发育迟缓、身材矮小、面部特征异常等症状。
本文将介绍21三体综合症的标准核型，以帮助医生和病患更好地了解这一疾病。
在正常情况下，人类的细胞核内应该包含46条染色体，其中有两条性染色体。
而21三体综合症患者的细胞核内则多出一条21号染色体，因此被称为三体综合症。
这种异常的核型是由于21号染色体在受精卵形成后发生了异常分裂，导致最终的胚胎细胞核中多出一条21号染色体。
21三体综合症的标准核型可以通过染色体核型分析技术来确定。
这项技术可以在胎儿发育早期通过羊水穿刺或绒毛膜取样进行检测，也可以在出生后通过血液或唾液样本进行检测。
通过核型分析，医生可以确定患者是否患有21三体综合症，以及核型异常的具体情况。
除了标准的三体综合症核型外，还存在一些非典型的核型异常。
例如，有些患者可能会出现部分21号染色体三体，而不是完整的三体。
这种情况下，患者的症状和表现可能会有所不同。
因此，对于21三体综合症的核型分析需要进行细致的检测和分析，以确定患者的具体情况。
了解21三体综合症的标准核型对于诊断和治疗非常重要。
通过核型分析，医生可以确定患者是否患有这一疾病，以及预测患者可能出现的症状和并发症。
同时，对于计划怀孕的夫妇来说，核型分析也可以帮助他们评估患病风险，从而做出更加明智的决策。
总之，21三体综合症的标准核型是这一疾病诊断和治疗的重要依据。
通过核型分析，可以准确确定患者是否患有这一疾病，以及预测患者可能出现的症状和并发症。
希望本文能够帮助更多的人了解21三体综合症的核型特征，为相关疾病的诊断和治疗提供帮助。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
人类21号染色体与疾病人类21号染色体与疾病梁红业吴白燕(北京大学医学部生物遗传教研室北京100083)贾弘(北京大学医学部生物化学与分子生物学系北京100083)摘要21号染色体是人类染色体中最小的常染色体。
由日本等13个国家的研究单位组成的国际基因组已完成了21号染色体的DNA序列分析,其99.7%的序列已被测定。
21号染色体长臂(21q)DNA由33546361bp组成,其中只剩下3个小的克隆裂隙和7个序列裂隙(约100kb)尚未确定。
在21q、q的近着丝粒处及21q远、近区域存在很多重复序列。
21号染色体有39个断裂点,原因是由于21号染色体与其他染色体发生相互易位、21号染色体内重排或受到辐射所致。
人类21号染色体上的特异基因与小鼠16、17及10号染色体上的某些基因互为同质异构基因,显示了基因组在进化过程中的变异性和保守性。
21号染色体基因密度较小,含有127个已知基因,98个预报基因和59个假基因。
21号染色体与Dow n′s综合征、某些单基因遗传紊乱、某些复杂疾病(双相情感障碍、家族性复合高血脂症)、实体瘤及白血病的发生有关。
关键词人类21号染色体染色体结构特性疾病相关性21号染色体占人类基因组的1%～1.5%,是人类染色体组中最小的常染色体,也是自人类基因组计划实施以来第一个被绘制出致密连锁图、酵母人工染色体(YA C)物理图谱和限制性内切酶N otⅠ图谱的常染色体。
继22号染色体DN A序列公布[1]后,2000年5月《自然》杂志刊登了日、德、法、美、英和瑞士等国13个研究单位署名文章“人类21号染色体DN A序列”[2]。
本文仅就21号染色体序列、基因特性及与疾病的关系综述如下。
1 21号染色体序列与特性1.1 制图测序基因组DN A测序主要采用连续克隆(clo ne by clone)的策略[2],即将整个基因组切割成适当大小的DN A片段(约100～200kb),然后与cosmid、fosm id、细菌人工染色体(BA C)、P1噬菌体或P1衍生的人工染色体(PA C)构建重组体,经过BAC、PA C文库的筛选和鉴定,获得基因组DN A各个克隆的序列。
该国际基因组利用4个全基因组文库和9个21号染色体特异文库,将21号染色体常染色质部分转变为518个插入片段大、而重叠最小的细菌克隆。
这518个细菌克隆由192个BA C、111个PA C、101个P1、81个cosmid、33个fosm id及5个PCR扩增产物组成。
然后采用两种策略分离克隆、构建21号染色体序列图谱。
一种策略是,采用大规模非同位素杂交技术从点阵的基因组文库分离克隆,根据模拟退火汇集的杂交资料建立初级邻接克隆群(co ntigs),通过限制性内切酶解片段的指纹印迹推敲克隆重叠部分;再将邻接克隆群锚定在N otⅠ限制性片段的P FG E图谱上,并根据已知的序列标记位点(ST S)框架结构的标志进行排序。
通过荧光原位杂交(FI SH)验证邻接克隆群的整合情况;用纤维-荧光原位杂交(fibr e-FI SH)结合间期核制图法测定克隆裂隙大小,用多点克隆步行法填补裂隙序列。
另一种策略是,利用选择的ST S标志分离种子克隆,继而进行末端测序或部分测序;再用经P CR(引物为种子克隆末端序列)或BA C末端序列搜检鉴定的新的基因组克隆向两方向延伸种子克隆。
21号染色体长臂(21q)上被测定的序列长33546 361bp,从近着丝粒区的1个25-kb长的-卫星重复序列一直延伸至端粒区的重复序列:其间只留有大约100 kb(包括7个序列裂隙及3个克隆裂隙)的序列尚待测定。
21q上最大的邻接克隆群为25.5M b长,因此,21q 总长为33.65M b,覆盖了该染色体的99.7%。
此外,还测出21q的1个小的克隆群(281116bp)。
通过比较1.2M b长的18个重叠序列得知序列测定的精确度达99.995%。
1.2 序列变异经比较检测发现21号染色体上有1415个核苷酸变异,310个短小缺失或插入。
平均每787bp就有1个核苷酸序列的改变。
但是,所观察到的变异序列并非在21q上均匀分布。
例如,在端粒区(21q22.3-qter)平均每500bp就出现1个序列变异,最高变异频率为400bp;但在近着丝粒区(21q11-q22.3)变异频率平均为1000bp,在21q22.1的61-kb片段区域内的变异频率则为3600bp。
1.3 序列特性1)在21q、q的着丝粒周围及21q远、近区域都存在一些重复序列。
重复序列可能参与染色体重排;类似的序列很可能是造成重叠、基因重组和染色体重排的重要原因。
根据着丝粒区域附近CpG岛分析提示,重复序列附近可能存在活动基因。
21号染色体着丝粒区域附近有与22号染色体相似的重复序列,有些重复序列存在长、短臂分布不同。
21号染色体上的散在重复序列种类主要是A lu序列(9.48%),LI NE1(12.9%)和L T R(9.21%),在富含基因的区段分布的LI NE1序列较多,Alu序列少。
在21号染色体最接近端粒的区域存在1个重复单位为93-bp,重复次数为10次所构成的重复序列。
这可能是人类染色体端粒所共有的一种结构;2)与22号染色体比较,21号染色体基因密度要小得多;3)人类21号染色体上特异基因与小鼠16、17及10号染色体某些基因互为同质异构基因,显示了基因组在进化过程中的变异性和保守性[8];4)21号染色体有39个断裂点。
一类断裂点为自然产生,由于21号染色体与其他染色体发生相互易位造成;另一类是由于21号染色体内重排造成;第3类断裂点由辐射引起。
这些断裂点在21号染色体上并非均匀分布,而是以2个簇的形式存在。
9个断裂点出现在近着丝粒处,另外9个断裂点出现在21q22区上的1个2.4kb长的片段内;大片段内断裂点较少,例如在21q上的1个10M b 片段内只有2个断裂点。
有几个断裂点出现在上述重复序列内或附近。
例如,3个断裂点位于21q上的1个大的重复片段内的靠近近端的重复序列中。
在K A P基因簇中发现1个自然产生的21、22相互易位造成的断裂点;5)21号染色体重组频率存在性别差异,男性多发生在端粒附近,女性多发生在近着丝点处。
2 21号染色体基因种类2.1 基因种类21号染色体含有已知基因、以及通过基因组序列分析推测出的新基因(预报基因)及假基因。
这些基因可被人为地分为5类:第一类(1):已知基因;第二类(2):与各种生物阅读框(O RF)或全cDN A 序列相同的新基因;第三类(3):与蛋白质的某些限定区域局部相似的基因;第四类(4):仅通过基因预测定义的、新的未命名基因。
这些预报基因与已知蛋白质或蛋白基元无相似性,只是根据拼接的EST匹配区、或根据一致的外显子,或根据两者的结合而作出的预测;第五类(5):假基因,即貌似基因、但不具有表达蛋白质功能的DN A序列。
从这些假基因预测出的多肽与已知基因表达的多肽具有很大相似性,但无内含子,有框内终止子、插入和/或缺失序列,从而打断阅读框或截短匹配区。
每一类基因还可分为亚类。
21号染色体有225个基因和59个假基因。
225个基因包括127个已知基因,98个预报基因[5]。
在这些新的预报基因中,13个基因与已知蛋白质基因相似;17个为未命名基因,具有模式结构域的阅读框;其余68个基因是与已知基因相似、但未命名的转录单位。
21号染色体有41%的基因不具有功能,具有功能的基因编码至少10种激酶、5种参与泛素化途径的分子、5种细胞粘附分子、多种转录因子和7个离子通道;有几个功能相关基因簇串联排列在21q上,这些基因簇包括跨度为250kb的干扰素受体家族(5个成员)、54kb的三叶肽基因簇、164kb的角朊相关蛋白(KA P)基因簇;最后是具有基因和不同假基因片段特征、在基因簇内呈反向重叠的高度重复基因家族的18个组成单位。
21q含有至少1个可能编码酪氨酸磷酸酶的基因(T P T E),功能尚待研究。
2.2 碱基组成与基因密度DN A碱基组成、基因密度与染色体带结构之间的联系如下:染色体上G iemsa 深染带由Lisochores构成(G+C含量<43%),浅染带由L、H1/H2(G+C含量为43%～48%)、H3isochor es (G+C含量>40%)构成。
人类中,基因的平均密度在L构成的区段为1个基因/150kb,在H1/H2构成的区段为1个基因/54kb,在H3构成的区段为1个基因/9 kb。
21q21主要对应大的Giemsa深染带,这一区段由1个长的连续L isochores构成,此区段有很多G+C含量为34%～37%的片段及少量G+C含量>40%的片段。
该区段发现25个第一类基因和33个第二、三或四类的基因;基因平均密度为1个基因/301kb。
21q远端1/2处有一条从29M b位点延伸至33.5M b位点的片段,由H1/H2、L及H3交替分布组成。
端粒区的基因密度远高于近着丝粒区,在此区段发现的101个基因属于第一类基因,66个基因属于第二、三、四类;基因的平均密度为1个基因/95kb。
在这一区域中由L构成的片段内发现DSCA M基因,长度为843kb;而由H3构成的片段内含有46个第一类基因、31个第二、三、四类基因;基因平均密度为1个基因/58kb。
3 21号染色体与疾病相关性3.1 Dow n′s综合征Do wn′s综合征患者表现为精神迟滞,常伴有先天性心脏病、发育畸形、形态异常、早发性老年痴呆症、特异性白血病、免疫缺陷及其他发生率升高的健康问题。
所有这些表型皆因21三体造成。
D own′s综合征的致病基因被定位到21q22.2～22.3,即从D21S55到M X1[11]。
因为21号染色体基因含量低,对机体造成的遗传损伤较其他染色体小,所以21三体患者是唯一能活到成年的常染色体三体征患者[4,6]。
转基因鼠实验证明,21号染色体上只有1个基因亚群可能引起D own′s综合征的各种表型。
虽然很难筛选决定这些表型的候选基因,但发现某些基因产物对基因剂量失衡更敏感。
这些基因产物可能是:形态发生素,细胞粘附分子,多亚基蛋白质组分,配体和受体,转录调节基因和转运蛋白。
超过40%的Dow n′s综合征患者伴有先天性心脏病。
研究人员在21q22.3区发现1个新基因W RB,位于ACT L5和HM G14之间的区域,广泛在成人和胎儿组织中表达。
这个基因编码一种带有富含色氨酸羧基端和潜在的核定位信号的功能未知的碱性核蛋白。
对该蛋白产物生物功能的了解将有助于阐明W RB基因在Do wn′s 综合征患者发生先天性心脏病的潜在作用[11]。
3.2 单基因遗传紊乱21号染色体上14个已知基因突变被认为是造成单基因遗传紊乱的原因。