Cromosoma 21

Cromosoma 21 humano
Cromosomas do par 21 humano con bandeado G. En cada individuo un dos cromosomas deste par procede da nai e o outro do pai.
Cromosomas do par 21 nun cariograma humano masculino.
Características
Lonxitude (bp)	46,709,983 bp (GRCh38)
No. de xenes	215 (CCDS)
Tipo	Autosoma
Posición do centrómero	Acrocéntrico (12.0 Mbp)
Lista completa de xenes
CCDS	Lista de xenes
HGNC	Lista de xenes
UniProt	Lista de xenes
NCBI	Lista de xenes
Visores de mapa externos
Ensembl	Cromosoma 21
Entrez	Cromosoma 21
NCBI	Cromosoma 21
UCSC	Cromosoma 21
Secuencias de ADN completas
RefSeq	NC_000021 (FASTA)
GenBank	CM000683 (FASTA)

O cromosoma 21 humano é un cromosoma pertencente a un dos 23 pares de cromosomas humanos. Nas nosas células diploides temos dúas copias (un par) deste cromosoma, e nas haploides unha. A trisomía do cromosoma 21 orixina a síndrome de Down. O cromosoma 21 é o máis pequeno do cariotipo humano, xa que comprende só 47 millóns de pares de bases (nucleótidos), o que representa un 1,5% do total do ADN da célula.

A súa secuenciación rematou en 2000 e foi o segundo cromosoma humano en ser secuenciado completamente no Proxecto Xenoma Humano.

A identificación de xenes nos cromosomas é unha área de investigación que está en continuo desenvolvemento. Os distintos métodos que se utilizan na secuenciación dan lugar a resultados algo diferentes en canto ao número de xenes identificados, pero estímase que o cromosoma 21 probablemente contén entre 300 e 400 xenes.

Pola posición do seu centrómero, o cromosoma 21 é un cromosoma acrocéntrico. O cromosoma 21 humano é un dos que ten organizador nucleolar (NOR), zona onde se encontran xenes repetidos en tándem dos ARNr. Arredor dos organizadores nucleolares orixínanse os nucléolos. Os organizadores nucleolares están na zona da constrición secundaria do cromosoma. A porción situada despois da constrición secundaria denomínase satélite, polo que o 21 é un cromosoma satélite ou cromosoma SAT.

Xenes

Algúns dos xenes localizados no cromosoma 21 son os seguintes:

• APP: proteína precursora do amiloide beta (A4) (peptidase nexina-II, enfermidade de Alzheimer)
• CBS: cistationina-beta-sintase
• CLDN14: claudina 14
• HLCS: holocarboxilase sintetase (biotina-(proprionil-Coencima A-carboxilase (que hidroliza ATP)) ligase)
• KCNE1: canle de potasio dependente de voltaxe, familia relacionada con Isk, membro 1
• KCNE2: canle de potasio dependente de voltaxe, familia relacionada con Isk, membro 2
• LAD: deficiencia de adhesión leucocitaria (os símbolos son ITGB2, CD18, LCAMB)
• SOD1: superóxido dismutase 1, soluble (esclerose amiotrófica lateral 1 (adultos))
• TMPRSS3: protease transmembrana, serina 3
• PCNT: pericentrina centrosómica
• DSCR1: rexión 1 crítica da síndrome de Down
• DYRK1A: dual specificity tyrosine-(Y)-phosphorylation regulated kinase 1A
• RRP1B: ribosomal RNA processing 1 homolog B
• s100B: proteína de unión ao calcio

Enfermidades asociadas

As seguintes enfermidades están relacionadas co cromosoma 21:

• Enfermidade de Alzheimer
  • Enfermidade de Alzheimer tipo 1
• Esclerose amiotrófica lateral
  • Esclerose amiotrófica lateral tipo 1
• Síndrome de Down
• Síndrome de Erondu-Cymet
• Deficiencia de holocarboxilase sintetase
• Homocistinuria
• Síndrome de Jervell e Lange-Nielsen
• Deficiencia de adhesión leucocitaria
• Ananismo primordial osteodisplastico de Majewski tipo II (MOPD II, ou MOPD2)
• Xordeira non sindromática
  • Xordeira non sindromática, autosómica recesiva
• Síndrome de Romano-Ward

Trastornos cromosómicos

As seguintes condicións están causadas por cambios na estrutura ou no número de copias do cromosoma 21:

• Cancros: Rearranxos (translocacións cromosómicas) de material xenético entre o cromosoma 21 e outros cromosomas foron asociados con tipos graves de cáncer. Por exemplo, a leucemia linfoblástica aguda (un tipo de cáncer de sangue máis frecuentemente diagnosticado na infancia) foi asociado coa translocación entre os cromosomas 12 e 21. Outra forma de leucemia, leucemia mieloide aguda, foi asociada cunha translocación entre os cromosomas 8 e 21.
• Nunha pequena porcentaxe dos casos, a síndrome de Down está causada por un rearranxo do material cromosómico entre o cromosoma 21 e outros cromosomas. Como resultado, unha persoa ten as dúas copias habituais do cromosoma 21 e mais algo de material cromosómico extra do cromosoma 21 unido a outro cromosoma. Estes casos denomínanse síndrome de Down por translocación. Crese que as copias extra de xenes no cromosoma 21 interrompen o curso normal do desenvolvemento, causando as características distintivas da síndrome de Down e o incremento do risco de problemas médicos asociados co trastorno.
• Outros cambios no número e estrutura do cromosoma 21 poden ter unha variedade de efectos, incluíndo atraso mental, retardo no desenvolvemento, e determinadas características faciais. Nalgúuns casos, os signos e síntomas son similares aos da síndrome de Down. Os cambios no cromosoma 21 inclúen a perda dun segmento do cromosoma en todas as células (monosomía parcial 21) e unha estrutura circular chamada cromosoma 21 anular. Un cromosoma en anel aparece cando se unen os extremos rotos dun cromosoma.
• Atopouse que a duplicación no locus da proteína precursora amiloide (APP) (o segmento duplicado varía en lonxitude pero inclúe a APP) no cromosoma 21 era causa do comezo temperán da enfermidade de Alzheimer familiar nun estudo de familias francesas (Rovelet-Lecrux et al.) e holandesas (Sleegers et al.). Comparada co Alzheimer causado por mutacións sen sentido na APP, a frecuencia de Alzheimer causado por duplicación na APP é significativa. Todos os pacientes que teñen unha copia extra do xene APP debido á duplicación do locus mostran Alzheimer con anxiopatía amiloide cerebral grave.

Notas

• Antonarakis SE, Lyle R, Dermitzakis ET, Reymond A, Deutsch S (2004). "Chromosome 21 and down syndrome: from genomics to pathophysiology". Nat Rev Genet 5 (10): 725–38. PMID 15510164. doi:10.1038/nrg1448. 
• Antonarakis SE, Lyle R, Deutsch S, Reymond A (2002). "Chromosome 21: a small land of fascinating disorders with unknown pathophysiology". Int J Dev Biol 46 (1): 89–96. PMID 11902692. 
• Antonarakis SE (2001). "Chromosome 21: from sequence to applications". Curr Opin Genet Dev 11 (3): 241–6. PMID 11377958. doi:10.1016/S0959-437X(00)00185-4. 
• Gardiner K, Davisson M (2000). "The sequence of human chromosome 21 and implications for research into Down syndrome". Genome Biol 1 (2): REVIEWS0002. PMC 138845. PMID 11178230. doi:10.1186/gb-2000-1-2-reviews0002. 
• Gilbert F (1997). "Disease genes and chromosomes: disease maps of the human genome. Chromosome 21". Genet Test 1 (4): 301–6. PMID 10464663. doi:10.1089/gte.1997.1.301. 
• Hattori M, Fujiyama A, Taylor TD, Watanabe H, Yada T, Park HS, Toyoda A, Ishii K, Totoki Y, Choi DK, Groner Y, Soeda E, Ohki M, Takagi T, Sakaki Y, Taudien S, Blechschmidt K, Polley A, Menzel U, Delabar J, Kumpf K, Lehmann R, Patterson D, Reichwald K, Rump A, Schillhabel M, Schudy A, Zimmermann W, Rosenthal A, Kudoh J, Schibuya K, Kawasaki K, Asakawa S, Shintani A, Sasaki T, Nagamine K, Mitsuyama S, Antonarakis SE, Minoshima S, Shimizu N, Nordsiek G, Hornischer K, Brant P, Scharfe M, Schon O, Desario A, Reichelt J, Kauer G, Blocker H, Ramser J, Beck A, Klages S, Hennig S, Riesselmann L, Dagand E, Haaf T, Wehrmeyer S, Borzym K, Gardiner K, Nizetic D, Francis F, Lehrach H, Reinhardt R, Yaspo ML (2000). "The DNA sequence of human chromosome 21". Nature 405 (6784): 311–9. PMID 10830953. doi:10.1038/35012518. 
• Sawinska M, Ladon D (2004). "Mechanism, detection and clinical significance of the reciprocal translocation t(12;21)(p12;q22) in the children suffering from acute lymphoblastic leukaemia". Leuk Res 28 (1): 35–42. PMID 14630078. doi:10.1016/S0145-2126(03)00160-7. 
• Sleegers K,Brouwers N,Gijselinck I,Theuns J, Goossens D, Wauters J,Del-Favero J,Cruts M, van Duijn CM,Van Broeckhoven C. (2006). "APP duplication is sufficient to cause early onset Alzheimer's dementia with cerebral amyloid angiopathy". Brain 129 (Pt 11): 2977–83. PMID 16921174. doi:10.1093/brain/awl203. 
• Rovelet-Lecrux A,Hannequin D,Raux G,Le Meur N,Laquerriere A, Vital A,Dumanchin C,Feuillette S,Brice A,Vercelletto M, Dubas F,Frebourg T,Campion D. (2005). "APP locus duplication causes autosomal dominant early-onset Alzheimer disease with cerebral amyloid angiopathy". Nature Genetics 38 (1): 24–6. PMID 16369530. doi:10.1038/ng1718. 
• Anita Rauch, Christian T. Thiel, Detlev Schindler, Ursula Wick, Yanick J. Crow, Arif B. Ekici, Anthonie J. van Essen, Timm O. Goecke, Lihadh Al-Gazali, Krystyna H. Chrzanowska, Christiane Zweier, Han G. Brunner, Kristin Becker, Cynthia J. Curry, Bruno Dallapiccola, Koenraad Devriendt, Arnd Dörfler, Esther Kinning, André Megarbane, Peter Meinecke, Robert K. Semple, Stephanie Spranger, Annick Toutain, Richard C. Trembath, Egbert Voss, Louise Wilson, Raoul Hennekam, Francis de Zegher, Helmut-Günther Dörr, André Reis (2008). "Mutations in the Pericentrin (PCNT) Gene Cause Primordial Dwarfism". Science Online: 7.