来源:科普中国 时间:2023-04-12 16:20:57
人染色体
第二章
2 号染色体是人最大的一对亚中着丝粒染色体(亚中着丝粒染色体,短臂p明显˂长臂q),其长243.199 Mb,编码1333个基因(信息参考:Ensembl GRCh37,release 109 - Feb 2023 © EMBL-EBI),比最大的近中着丝粒1号染色体(249.251Mb)小一点,但基因密度(基因数/染色体全长)却小多了,约为5.48。G显带显示,其长、短臂上的深浅带纹排列均匀,犹如一条黑白相间的银环蛇(见下图2-1)。
【资料图】
人第2号染色体
(图2-1)
我们只有23对(46条)染色体,而我们的近亲黑猩猩却是24对(48条)染色体!与黑猩猩染色体的最大的差异就在我们的2号染色体上。除2号染色体外,与黑猩猩不匹配的是标记为2A和2B的染色体(见图2-2),我们其余的染色体与黑猩猩的染色体,大小、带纹几乎一一对应。
(图2-2 来自网络)
如果将黑猩猩的2A、2B染色体相连与人类的2号染色体对比(图2-3),那么,人与黑猩猩的染色体信息似乎就基本匹配上了。
(图2-3)
科学家发现人与黑猩猩的基因仅有1%的差异!在进化过程中,人失去某一些基因功能的同时,也强化了另一些基因的功能,比如人类的语言丰富多彩,而黑猩猩的语言则比较单调。人类的嗅觉虽远不如大猩猩,但人类拥有良好的彩色视觉,视觉上的优势弥补了嗅觉上的劣势,以致于嗅觉慢慢退化。基因的得失,使人类更适应生存环境。150万年前,人类就会使用火了;火提供了熟食,这样人就可以获取更多的营养物质,营养物质使脑容量增大,智慧也随之增长,从此人便与黑猩猩渐行渐远。
(图2-4来自网络)
1903年,Farabee首次报道了一个人类短指(趾)症的遗传家系,该家系的5代人中超过30人为患者,大约占了家庭总人口的一半。1951年,Bell根据指(趾)的畸形情况将该家系归于短指(趾)症A1型(brachydactyly,type A1;BDA1,OMIM #112500,见图2-5),该基因定位于2q35。这也是第一种有记录的孟德尔显性遗传病。常染色体显性遗传(Autosomal Dominant Inheritance,用AD表示,)AD意味着,致病基因在常染色体上,一个基因突变为显性性状,就可导致疾病的发生;当双亲之一患病,其每个子女均有50%的概率继承致病基因并导致疾病。
(图2-5来自医学遗传学教材)
MSH2基因和MSH6基因均涉及遗传性非息肉性大肠癌(Hereditary nonpolyposis colorectal cancer, HNPCC),MSH2(或称HNPCC),MSH6(或称HNPCC5),它们分别位于2号染色体短臂2p21~2p16和2p16.3。MSH2和MSH6突变分别导致HNPCC的不同亚型(MSH2为MIM#609309;MSH6为OMIM#600678),其中MSH2突变导致的HNPCC高达60%左右。MSH2和MSH6均参与细胞分裂过程中DNA复制中的错配修复,若突变的基因不能纠正DNA复制中的错误,异常细胞的持续分裂,可导致异常细胞过度增殖,以致形成癌症。
除MSH2和MSH6外,还有2个引起遗传性非息肉性大肠癌的错配修复基因是MLH1和PMS2。四个基因的作用均是修复不正确的DNA碱基配对(正确的是:A与T,C与G配对)。
待续
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