8-я хромосома человека

8-я хромосо́ма челове́ка — одна из 23 пар хромосом человека. Полная последовательность 8-й хромосомы от теломеры к теломере составляет 146 259 671 пар нуклеотидов^[1], что составляет от 4,5 % до 5 % всего генного материала клетки. Данные по количеству генов на хромосоме в целом разнятся из-за различных подходов к подсчёту. Вероятно, она содержит от 700 до 1000 генов.

Идиограмма 8-й хромосомы человека

Эухроматиновый вариант бэнда 8q21.2

На короткое плечо 8-й хромосомы приходится около 45 млн пар нуклеотидов или около 1,5 % генома. Здесь описано 484 гена и 110 псевдогенов; около 8 % генов связаны с развитием и работой мозга, около 16 % — с раковыми опухолями. Уникальная черта короткого плеча 8-й хромосомы — участок длиной примерно 15 млн пар нуклеотидов, последовательность которого значительно отличается от последовательности шимпанзе. Возможно, повышенная частота мутаций на этом участке отчасти связана с эволюцией человеческого мозга.

На длинном плече в бэнде 8q21.2 имеется полиморфный участок с тандемным повтором варьирующей численности (VNTR). Повтор длиной 12,2 тыс. пар нуклеотидов содержит псевдоген REXO1L1. Среднее число повторов в данном VNTR составляет около 90 на одну хромосому. С частотой 1 на 770 человек встречается микроскопически визуализируемый вариант цитогенетического дифференциального окрашивания бэнда 8q21.2, который не связан с какими-либо фенотипическими проявлениями. Этот вариант выглядит как укрупнённый эухроматиновый бэнд 8q21.2 и связан с увеличением числа копий повтора до 180 и выше (см. рисунок)^[2][3]. У людей число повторов в этом участке варьирует от 53 до 326 копий, создавая массив тандемных повторов размером от 652 тыс. до 3,97 млн пар нуклеотидов^[1].

Гены

Ниже приведены некоторые гены, обнаруженные на 8-й хромосоме:

Плечо p

• ANK1 — адаптерный белок семейства анкиринов;
• Blk — тирозинкиназа Blk;
• CTSB (8p23.1) — катепсин B;
• GNRH1 — гонадолиберин;
• GSR — глутатионредуктаза;
• GULOP (8p21.1) — Псевдоген, ответственный за способность человека вырабатывать витамин C;
• LPL — липопротеинлипаза;
• MCPH1 (8p23.1) — Микроцефалия, первичная аутосомно-рецессивная 1;
• NEF3 (8p21.2) — нейрофиламент 3 (150кДа в среднем);
• NEFL (8p21.2) — нейрофиламент, лёгкий полипептид 68кДа;
• NRG1 — нейрегулин 1;
• StAR — стероидогенный острый регуляторный белок;
• TNFRSF10A — рецептор из надсемейства рецепторов факторов некроза опухоли;
• TNFRSF10B — рецептор из надсемейства рецепторов факторов некроза опухоли;
• TNFRSF10D — рецептор из надсемейства рецепторов факторов некроза опухоли;
• TPA — тканевой активатор плазминогена;
• VMAT1 — белок-транспортёр моноаминов везикул;
• WRN (8p12) — ген, кодирующий хеликазу WRN, мутации в этом гене вызывают синдром Вернера.

Плечо q

• AEG1 (8q22.2) — Астроцит-пролиферирующий ген (связан с гепатоцеллюлярной карциномой и нейробластомой);
• Arc/Arg3.1 (8q24.3);
• CRH — кортиколиберин;
• CYP11B1 — 11-бета-гидроксилаза;
• CYP11B2 — альдостеронсинтаза;
• FGFR1 (8p11.23) — фактор роста фибробластов рецептор 1 (фибробластсвязывающая тирозинкиназа 2, синдром Пфайфера);
• GDAP1 — Ганглиозид-индуцирущий белок дифференцировки 1;
• GPT — аланинаминотрансфераза;
• IL7 — интерлейкин 7;
• LY96 — лимфоцитарный антиген 96;
• MMP16 — матриксная металлопротеиназа;
• NDRG1 (8q24.22) — N-myc низовой регулирующий ген 1;
• SDC2 — мембранный белок, протеогликан семейства синдеканов (CD362)
• SNAI2 (8q11.21) — Гомолог гена Snail 2 (Drosophila);
• TG (8q24.22) — тироглобулин.

Болезни и расстройства

Ниже приведен список некоторых заболеваний, ассоциированных с генами хромосомы 8:

• лимфома Беркитта (MYC)
• синдром Вернера (WRN)

Цитогенетические бэнды

Идиограмма цитогенетического дифференциального окрашивания 8-й хромосомы человека в разрешении 850 полос на кариотип. Длина бэнда на идиограмме пропорциональна количеству пар нуклеотидов. Данный тип идиограмм используется в геномных браузерах (например, Ensembl, UCSC Genome Browser)

Идиограмма цитогенетического дифференциального окрашивания 8-й хромосомы человека в трёх различных разрешениях (400[4], 550[5] и 850[6]). Длина бэнда на этих идиограммах основана на идиограммах от ISCN (2013)[7]. Этот тип идиограмм основан на измерениях микрофотографий метафазных хромосом разной степени конденсации[8] .

Дифференциальное окрашивание 8-й хромосомы человека в разрешении 850 бэндов^[6]

Хр.	Плечо	Бэнд	ISCN старт	ISCN стоп	Пары нуклеотидов старт	Пары нуклеотидов стоп	Окрашивание	Плотность
8	p	23.3	0	115	1	2 300 000	gneg
8	p	23.2	115	331	2 300 001	6 300 000	gpos	75
8	p	23.1	331	690	6 300 001	12 800 000	gneg
8	p	22	690	992	12 800 001	19 200 000	gpos	100
8	p	21.3	992	1179	19 200 001	23 500 000	gneg
8	p	21.2	1179	1380	23 500 001	27 500 000	gpos	50
8	p	21.1	1380	1639	27 500 001	29 000 000	gneg
8	p	12	1639	1897	29 000 001	36 700 000	gpos	75
8	p	11.23	1897	2041	36 700 001	38 500 000	gneg
8	p	11.22	2041	2156	38 500 001	39 900 000	gpos	25
8	p	11.21	2156	2343	39 900 001	43 200 000	gneg
8	p	11.1	2343	2472	43 200 001	45 200 000	acen
8	q	11.1	2472	2645	45 200 001	47 200 000	acen
8	q	11.21	2645	2817	47 200 001	51 300 000	gneg
8	q	11.22	2817	3033	51 300 001	51 700 000	gpos	75
8	q	11.23	3033	3277	51 700 001	54 600 000	gneg
8	q	12.1	3277	3493	54 600 001	60 600 000	gpos	50
8	q	12.2	3493	3622	60 600 001	61 300 000	gneg
8	q	12.3	3622	3809	61 300 001	65 100 000	gpos	50
8	q	13.1	3809	3938	65 100 001	67 100 000	gneg
8	q	13.2	3938	4096	67 100 001	69 600 000	gpos	50
8	q	13.3	4096	4312	69 600 001	72 000 000	gneg
8	q	21.11	4312	4545	72 000 001	74 600 000	gpos	100
8	q	21.12	4545	4628	74 600 001	74 700 000	gneg
8	q	21.13	4628	4858	74 700 001	83 500 000	gpos	75
8	q	21.2	4858	4959	83 500 001	85 900 000	gneg
8	q	21.3	4959	5289	85 900 001	92 300 000	gpos	100
8	q	22.1	5289	5577	92 300 001	97 900 000	gneg
8	q	22.2	5577	5692	97 900 001	100 500 000	gpos	25
8	q	22.3	5692	5922	100 500 001	105 100 000	gneg
8	q	23.1	5922	6152	105 100 001	109 500 000	gpos	75
8	q	23.2	6152	6267	109 500 001	111 100 000	gneg
8	q	23.3	6267	6611	111 100 001	116 700 000	gpos	100
8	q	24.11	6611	6726	116 700 001	118 300 000	gneg
8	q	24.12	6726	6942	118 300 001	121 500 000	gpos	50
8	q	24.13	6942	7244	121 500 001	126 300 000	gneg
8	q	24.21	7244	7431	126 300 001	130 400 000	gpos	50
8	q	24.22	7431	7661	130 400 001	135 400 000	gneg
8	q	24.23	7661	7804	135 400 001	138 900 000	gpos	75
8	q	24.3	7804	8250	138 900 001	145 138 636	gneg

Примечания

1. Logsdon G. A. et al. The structure, function and evolution of a complete human chromosome 8 (англ.) // Nature. — 2021. — Vol. 593. — P. 101–107. — doi:10.1038/s41586-021-03420-7. Архивировано 7 апреля 2021 года.
2. Manvelyan M. et al. New cytogenetically visible copy number variant in region 8q21. 2 (англ.) // Molecular cytogenetics. — 2011. — Vol. 4, no. 1. — P. 1—3. — doi:10.1186/1755-8166-4-1. Архивировано 10 мая 2021 года.
3. Tyson C. et al. Expansion of a 12-kb VNTR containing the REXO1L1 gene cluster underlies the microscopically visible euchromatic variant of 8q21.2 (англ.) // European Journal of Human Genetic. — 2-14. — Vol. 22, no. 4. — P. 458—463. — doi:10.1038/ejhg.2013.185.
4. Genome Decoration Page, NCBI. Данные для хромосомных идиограмм человека (400 bphs, Assembly GRCh38.p3) Архивная копия от 21 марта 2021 на Wayback Machine. Последнее обновление 2014-03-04. Загружено 2017-04-26.
5. Genome Decoration Page, NCBI. Данные для хромосомных идиограмм человека (550 bphs, Assembly GRCh38.p3) Архивная копия от 20 марта 2021 на Wayback Machine. Последнее обновление 2015-08-11. Загружено 2017-04-26.
6. Genome Decoration Page, NCBI. Данные для хромосомных идиограмм человека (850 bphs, Assembly GRCh38.p3) Архивная копия от 12 марта 2020 на Wayback Machine. Последнее обновление 2014-06-03. Загружено 2017-04-26.
7. International Standing Committee on Human Cytogenetic Nomenclature. ISCN 2013: An International System for Human Cytogenetic Nomenclature (2013). — Karger Medical and Scientific Publishers, 2013. — ISBN 978-3-318-02253-7.
8. Sethakulvichai, W.; Manitpornsut, S.; Wiboonrat, M.; Lilakiatsakun, W.; Assawamakin, A.; Tongsima, S. (2012). "Estimation of band level resolutions of human chromosome images". In Computer Science and Software Engineering (JCSSE), 2012 International Joint Conference on: 276—282. doi:10.1109/JCSSE.2012.6261965. ISBN 978-1-4673-1921-8. Архивировано 11 марта 2021. Дата обращения: 10 мая 2021.