Ljudski genom

Idealizirani normalni humani genom – Idiogram diploidne hromosomske garniture u verzijama oba spola: muški XY i ženski XX (hromosomi su poredani prema razini centromere). Mitohondrijska DNK nije prikazana.

Ljudski genom je kompletan set sekvenci nukleinske kiseline (genetičkih informacija) čovjeka (Homo sapiens sapiens). Ova informacija je kodirana u DNK unutar 23 hromosomska para i na malim DNK molekulama pojedinačnih mitohondrija. Ljudski genom uključuje kodirajuću i nekodirajuću DNK. Haploidni set ljudskog genoma (u jajetu i spermatozoidu) sastoji se od tri milijarde DNK baznih parova, dok diploidni genom (u somatskim ćelijama) ima dva puta veći sadržaj DNK. Postoje i značajne međuindividualne razlike ovog genoma (u visini od 0,1%).

Projekat humanog genoma (Human Genome Project) je producirao prve kompletne sekvence ljudsog genoma. Već 2012. kompletirane su sekvence hiljada ljudskih genoma, a mnogo više ih je mapirano na nižem stepenu rezolucije. Ostvareni rezultati su dostupni širom svijeta za biološke i medicinske nauke, bioantropologiju forenzičku genetiku i druge grane nauke.[1]

To je omogućilo da genetičke studije snažno napreduju u dijagnostici i liječenju bolesti i podstaklo razvoj mnogih područja biologije, uključujući i antropogeniju.[2][3][4][5][6]

Većina (iako vjerojatno ne svi) geni su identificirani kombinacijom visoke usaglašenosti eksperimentalnih i bioinformatičkih pristupa. Ipak mnogo toga još treba učiniti da bi se dodatno rasvijetlile biološke funkcije svih proteina i RNK proizvoda. Nedavni rezultati ukazuju na to da je većina ogromne količine neodirajuće DNKu genomu povezana sa biohemijskim djelovanjem, uključujući i regulaciju genske ekspresije, organizaciju hromatina i hromosomske arhitekture. Signalna kontrola se nasljeđuje epigenetički.

Protein-kodirajuće sekvence čine vrlo mali dio genoma (oko 1,5%), a ostatak je u vezi sa molekulama nekodirajuće RNK.[7]

Molekulska organizacija

[uredi | uredi izvor]

Ukupna dužina ljudskog genoma je više od 3 milijarde parova baza. Genom je organiziran ju 22 para hromosoma, uz X hromosoma (jedan u muškaraca, dva kod žena), a kod muškaraca je još i (samo jedan) Y hromosom. Genom također uključuje i DNK mitohondrija – relativno male kružne molekule prisutne u svakoj mitohondriji. Prikazane osnovne informacije o ovim molekulu i sadržaju gena (u tabeli koja slijedi), zasnovane su na analizi referentnog genoma i ne predstavljaju sekvencu nijednog pojedinca (Izvor podataka:Ensembl genome browser release 68)

Hromosom Dužina (mm) Parovi baza Varijacije Potvrđeni proteini Upitni proteini Pseudogeni miRNK rRNK snRNK snoRNK Misc ncRNK Linkovi Centromerna pozicija (Mbp) Kumulativno (%)
1 85 249,250,621 4,401,091 2,012 31 1,130 134 66 221 145 106 EBI 125.0 7.9
2 83 243,199,373 4,607,702 1,203 50 948 115 40 161 117 93 EBI 93.3 16.2
3 67 198,022,430 3,894,345 1,040 25 719 99 29 138 87 77 EBI 91.0 23.0
4 65 191,154,276 3,673,892 718 39 698 92 24 120 56 71 EBI 50.4 29.6
5 62 180,915,260 3,436,667 849 24 676 83 25 106 61 68 EBI 48.4 35.8
6 58 171,115,067 3,360,890 1,002 39 731 81 26 111 73 67 EBI 61.0 41.6
7 54 159,138,663 3,045,992 866 34 803 90 24 90 76 70 EBI 59.9 47.1
8 50 146,364,022 2,890,692 659 39 568 80 28 86 52 42 EBI 45.6 52.0
9 48 141,213,431 2,581,827 785 15 714 69 19 66 51 55 EBI 49.0 56.3
10 46 135,534,747 2,609,802 745 18 500 64 32 87 56 56 EBI 40.2 60.9
11 46 135,006,516 2,607,254 1,258 48 775 63 24 74 76 53 EBI 53.7 65.4
12 45 133,851,895 2,482,194 1,003 47 582 72 27 106 62 69 EBI 35.8 70.0
13 39 115,169,878 1,814,242 318 8 323 42 16 45 34 36 EBI 17.9 73.4
14 36 107,349,540 1,712,799 601 50 472 92 10 65 97 46 EBI 17.6 76.4
15 35 102,531,392 1,577,346 562 43 473 78 13 63 136 39 EBI 19.0 79.3
16 31 90,354,753 1,747,136 805 65 429 52 32 53 58 34 EBI 36.6 82.0
17 28 81,195,210 1,491,841 1,158 44 300 61 15 80 71 46 EBI 24.0 84.8
18 27 78,077,248 1,448,602 268 20 59 32 13 51 36 EBI 17.2 87.4
19 20 59,128,983 1,171,356 1,399 26 181 110 13 29 31 15 EBI 26.5 89.3
20 21 63,025,520 1,206,753 533 13 213 57 15 46 37 34 EBI 27.5 91.4
21 16 48,129,895 787,784 225 8 150 16 5 21 19 8 EBI 13.2 92.6
22 17 51,304,566 745,778 431 21 308 31 5 23 23 23 EBI 14.7 93.8
X 53 155,270,560 2,174,952 815 23 780 128 22 85 64 52 EBI 60.6 99.1
Y 20 59,373,566 286,812 45 8 327 15 7 17 3 2 EBI 12.5 100.0
Mitohondrijska DNK (mtDNK) 0.0054 16,569 929 13 0 0 0 2 0 0 22 EBI N/A 100.0

Sumarizirani su fizička organizacija i genski sadržaj ljudskog genoma, sa linkovima originalne analize, kako je publicirano u Ensembl bazi podataka na European Bioinformatics Institute (EBI) i Wellcome Trust Sanger Institute. Dužina hromosoma je procijenjena množenjem broja baznih parova sa 0.34 nanometra [distanca između baznih parova u DNK dvostrukom heliksu. Broj proteina je baziran na broju inicijalnih prekursornih mRNA transkripata , ne uključujući produkte alternativnog „splajsinga“ (alternativnog pre-mRNA splajsinga) ili modifikacije proteinskih struktura koje se javljaju translacije.[8][9][10][11][12][13][14][15]

Također pogledajte

[uredi | uredi izvor]

Reference

[uredi | uredi izvor]
  1. ^ Eddy S. R. (2001): Non-coding RNA genes and the modern RNA world. Nature Reviews Genetics (Nature Publishing Group) 2 (12): 919–929.doi:10.1038/35103511. PMID 11733745.
  2. ^ Varki A., Altheide T. K. (2005). Comparing the human and chimpanzee genomes: searching for needles in a haystack.. Genome Research 15 (12): 1746–58. doi:10.1101/gr.3737405. PMID 16339373.
  3. ^ International Human Genome Sequencing Consortium (2004): Finishing the euchromatic sequence of the human genome.. Nature 431 (7011): 931 -45.Bibcode:2004Natur.431..931H. doi:10.1038/nature03001. PMID 15496913.
  4. ^ Pennisi E (2012). ENCODE Project Writes Eulogy For Junk DNA.Science 337 (6099): 1159–1160. doi:10.1126/science.337.6099.1159.PMID 22955811.
  5. ^ International Human Genome Sequencing Consortium (2001): Initial sequencing and analysis of the human genome. Nature 409 (6822): 860–921.doi:10.1038/35057062. PMID 11237011.
  6. ^ Palazzo A. F., Akef A. (2012): Nuclear export as a key arbiter of "mRNA identity" in eukaryotes. Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Gene Regulatory Mechanisms 1819 (6): 566–577. doi:10.1016/j.bbagrm.2011.12.012. ISSN 1874-9399. PMID 22248619.
  7. ^ name="IHSGC2001">International Human Genome Sequencing Consortium (2001). "Initial sequencing and analysis of the human genome". Nature. 409 (6822): 860–921. doi:10.1038/35057062. PMID 11237011.
  8. ^ Stamatoyannopoulos JA (2012). "What does our genome encode?". Genome Res. 22 (9): 1602–11. doi:10.1101/gr.146506.112. PMC 3431477.PMID 22955972.
  9. ^ Romero IG, Ruvinsky I, Gilad Y (2012). "Comparative studies of gene expression and the evolution of gene regulation". Nat. Rev. Genet. 13 (7): 505–16.doi:10.1038/nrg3229. PMID 22705669.
  10. ^ NCBI_user_services (2004-03-29). "Mapping Factsheet". Ncbi.nlm.nih.gov.
  11. ^ "Human Genome Project Completion: Frequently Asked Questions". genome.gov.
  12. ^ Corpas M. Et al. (2013): BioRxiv. doi:10.1101/000216
  13. ^ Gonzaga-Jauregui C., Lupski J. R., Gibbs R. A. (2012): Human genome sequencing in health and disease. Annual review of medicine 63: 35–61. doi:10.1146/annurev-med-051010-162644. PMID 22248320.
  14. ^ Online Mendelian Inheritance in Man (OMIM)
  15. ^ Sykes B. (2003): Mitochondrial DNA and human history. The Human Genome.

Vanjski linkovi

[uredi | uredi izvor]