Hromosom 15 je jedan od 23 para hromosomu u ljudi. Ljudi obično imaju dvije kopije ovog hromosoma. Hromozom 15 obuhvata oko 101 milion baznih parova (gradivni materijal DNK) i predstavlja između 3% i 3,5% ukupne DNK u ćeliji.
Slijede neke od procjena broja gena za ljudski hromozom 16. Budući da istraživači koriste različite pristupe označavanjaja genoma, njihova predviđanja broja gena na svakom hromosomu variraju (za tehničke detalje pogledajte predviđanje gena). Među različitim projektima, zajednički projekat konsenzusnog kodiranja (Konsenzusni CCDS) zauzima izuzetno konzervativnu strategiju. Dakle, CCDS-ovo predviđanje broja gena predstavlja donju granicu ukupnog broja gena koji kodiraju ljudske proteine.[4]
Glavne karakteristike Angelmanovog sindroma su teška mentalna retardacija: ataksija, nedostatak govora, i pretjerano euforično ponašanje. Angelmanov sindrom rezultate od gubitka aktivnosti gena u određenom dijelu hromosoma 15, regija 15q11-P15. Ova regija sadrži gen UBE3A, koji kada je mutiran ili odsutan, vjerovatno izaziva karakteristične izraze ovog stanja. Ljudi obično imaju dvije kopije gena UBE3A, po jedan od svakog roditelja. Obje kopije su aktivne u mnogim tjelesnim tkivima. U mozgu, međutim, samo majčinska kopija je aktivna. Ako se ta kopija izgubi zbog promjene hromosomskih ili genskihmutacija, ta osoba neće imati aktivnu kopiju UBE3A gena u mozgu.
U većini slučajeva (oko 70%), osobe s Angelmanovim sindromom imaju delecije u kopiji kromosoma 15. Ova delecija je na majčinskim hromosomima u regiji koja sadrži gen UBE3A. Zbog kopije gena UBE3A naslijeđenog od oca (očinskog kopije), obično je neaktivan u mozgu, a delecija u majčinskom hromosomu 15 rezultatira u neaktivnoj kopiji UBE3A gena u mozgu.
U 3 – 7% slučajeva, Angelmanov sindrom nastaje kada osoba ima dvije kopije očinskog hromosoma 15, umjesto po jedan primjerak od svakog roditelja. Ovaj fenomen se naziva očinska jednoroditeljske disomija (UPD). Osobe sa očevim UPD na hromosomu 15 imaju dvije kopije gena UBE3A, ali su obje naslijedile od oca i stoga one nisu aktivne u mozgu.
U oko 10% slučajeva, Angelmanov sindrom je uzrokovan mutacijom u UBE3A genu, a još 3% ih je rezultat neispravnosti u DNK regiji koja kontrolira aktiviranje UBE3A i drugih gena na majčinskoj kopiji hromosoma 15. Niska je učestalost Angelmanovog sindroma, koji može biti uzrokovan hromosomskim preuređenjima u vidu translokacija ili mutacija van UBE3A gena. Te genetičke promjene mogu abnormalno inaktivirati gen UBE3A.
Angelmanov sindrom može biti nasljedan, kao što se vidi po jednom slučaju u kojem je kćerka zatrudnjela sa pacijentom koji je imao isto stanje.[12]
Glavna obilježja ovog stanja uključuju polifagiju (ekstremni, nezasit apetit), blago do umjereno zaostajanja u razvoju, hipogonadizam (koji rezultira kasnim pubertetom) i hipotoniju. Prader-Willijev sindrom je uzrokovan gubitkom aktivnih gena u određenom dijelu hromosoma 15, u regiji 15q11-P13. Takvi ljudi obično imaju dvije kopije tog hromosoma u svakoj ćeliji, po jedan primjerak od svakog roditelja. Prader-Willijev sindrom dolazi kada očinska kopija djelimično ili u potpunosti nedostaje.
U oko 70% slučajeva, Prader-Willijevog sindroma nastaje zbog delecije u regiji 15q11-P13 očinskog hromosoma 15. Geni u ovoj regiji su obično aktivni na očevoj, a neaktivni na majčinskoj kopiji. Dakle, osoba sa delecijom u očevom hromosomu 15 neće imati aktivnih gena u ovoj regiji.
U oko 25% slučajeva, osobe s Prader-Willijevim sindromom u svakoj ćeliji imaju dvije kopije majčinskog hromosoma 15 , umjesto po jedan primjerak od svakog roditelja. Ovaj fenomen se naziva materinska (maternalna) jednoroditeljska disomja. Zato što su neki geni obično aktivni samo na očevoj kopiji oveog hromosoma, osoba sa dvije kopije majčinskih hromosoma 15 neće imati aktivnu kopije tih gena.
U malom broju slučajeva, Prader-Willijev sindrom nije uzrokovan hromosomskom translokacijom. Rijetko je ovo stanje uzrokovano abnormalnostima u regiji DNK koja kontrolira aktivnost gena na očevom hromosomu 15. Osobe sa Prader-Willijevim sindromom imaju problema u reprodukciji pa on nije nasljedan.
Specifične hromosomske promjene zvane izodicentrični hromosom 15 (ranije pod nazivom „obrnuto“ dupliranje 15) mogu uticati na rast i razvoj. Takvi pacijent imaju jedan "ekstra" ili "marker" hromosom. Ovaj mali dodatni hromosom sastoji se od genetičkog materijala iz hromosoma 15, koji je nenormalno dupliciran (kopiran) i priključen „kraj-na-kraj“ . U nekim slučajevima, dodatni hromosom je vrlo mali i ne utiće na zdravlje osobe. Veći izodicentricčni hromosom 15 može dovesti do slabog mišićnog tonusa (hipotonija), mentalne retardacije, konvulzija i problemima u ponašanju. Znakovi i simptomi autizma (razvojni poremećaj koji utiče na komunikaciju i društvene interakcije ) su također povezani sa prisustvom isodicentričnog hromosoma 15.
Ostale promjene u broju ili strukturi kromosoma 15 mogu dovesti do mentalne retardacije, sporog rasta i razvoja, hipotonije, i karakterističnih crta lica. Ove promjene uključuju jednu kopiju dijela hromosoma 15 u svakoj od ćelija (parcijalna trisomija 15) ili nedostaje segment hromosomu u svakoj ćeliji (parcijalna monosomija 15). U nekim slučajevima, nekoliko hromosomskih DNK blokova (nukleotida) su deletirani ili duplirani.
Neke od slijedećih bolesti su u vezi sa genima hromosoma 15:
G-prugani idiogram ljudskog hromosoma 15 u rezoluciji 850 bphs. Dužina pruga u dijagramu proporcionalna je dužini baznog para. Ovaj tip idiograma općenito se upotrebljava u preglednicima genoma (npr. Ensembl, UCSC Genome Browser).
Obrasci G-pruganja ljudskog hromosoma 15 u tri različite rezolucija (400,[13] 550[14] i 850[15]). Dužina pruga u ovom dijagramu temelji se na ideigramima iz ISCN (2013).[16] Ovaj tip idiograma predstavlja stvarnu relativnu dužinu pruga uočenih pod mikroskopom u različitim fazama tokom procesa mitoze.[17]
G-pruge ljudskog kromosoma 15 urezoluciji 850 bphs[15]
^"Teacher's Guide". Ghost in Your Genes (season 35). Nova (TV series). 16. 10. 2007. Pristupljeno 26. 9. 2009. The program...recounts how one scientist determined how the deletion of a key sequence of DNA on human chromosome 15 could lead to two different syndromes depending on whether the deletion originated from the mother or the father [and] explains that this was the first human evidence that something other than genes themselves could determine how genes are expressed.
^ abOvi pokazatelji (ISCN start/stop) zasnivaju se na dužini pruga/idiograma prema ISCN knjiz An International System for Human Cytogenetic Nomenclature (2013). Arbitrarna jedinica.
^gpos: Regija koja je pozitivno obojena G-pruganjem, uglavnom AT-bogata i siromašan genima; gneg: Regija koja je negativno obojena G-pruganjem, općenito CG-bogata i bogata genima; acen: centromera; var: Promjenjiva regija; stalk: drška.
Bittel DC, Kibiryeva N, Talebizadeh Z, Driscoll DJ, Butler MG (2005). "Microarray analysis of gene/transcript expression in Angelman syndrome: deletion versus UPD". Genomics. 85 (1): 85–91. doi:10.1016/j.ygeno.2004.10.010. PMID15607424.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
Borgatti R, Piccinelli P, Passoni D, Dalpra L, Miozzo M, Micheli R, Gagliardi C, Balottin U (2001). "Relationship between clinical and genetic features in "inverted duplicated chromosome 15" patients". Pediatr Neurol. 24 (2): 111–116. doi:10.1016/S0887-8994(00)00244-7. PMID11275459.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
Butler MG, Bittel DC, Kibiryeva N, Talebizadeh Z, Thompson T (2004). "Behavioral differences among subjects with Prader-Willi syndrome and type I or type II deletion and maternal disomy". Pediatrics. 113 (3 Pt 1): 565–573. doi:10.1542/peds.113.3.565. PMID14993551.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)
Gilbert F (1999). "Disease genes and chromosomes: disease maps of the human genome. Chromosome 15". Genet Test. 3 (3): 309–322. doi:10.1089/109065799316653. PMID10495933.
Zollino M, Tiziano F, Di Stefano C, Neri G (1999). "Partial duplication of the long arm of chromosome 15: confirmation of a causative role in craniosynostosis and definition of a 15q25-qter trisomy syndrome". Am J Med Genet. 87 (5): 391–394. doi:10.1002/(SICI)1096-8628(19991222)87:5<391::AID-AJMG4>3.0.CO;2-O. PMID10594876.CS1 održavanje: više imena: authors list (link)