人第16號(hào)染色體

人染色體

第十六章

16號(hào)染色體長(zhǎng)90.355Mb，編碼885個(gè)基因（信息參考：Ensembl GRCh37，release 109 - Feb 2023 ? EMBL-EBI），基因密度比值約為9.79，是位于1號(hào)、3號(hào)染色體之后的又一條近中著絲粒染色體（見圖16-1），與后面的17、18號(hào)均屬E組染色體。

回顧第十一章節(jié)血紅蛋白中提到血紅蛋白為四聚體分子，它含有兩對(duì)肽鏈，其中一對(duì)是類α鏈（另一對(duì)類β鏈已在第十一章敘說），類α鏈基因位于16p13.3，總長(zhǎng)30kb,α基因編碼144個(gè)氨基酸。

前面提到的血紅蛋白珠蛋白由2條α鏈和2條β鏈構(gòu)成四聚體，如果α鏈珠蛋白合成速率降低，就會(huì)造成α肽鏈減少，β肽鏈相對(duì)過多，出現(xiàn)肽鏈數(shù)量的不平衡，因此出現(xiàn)溶血性貧血等臨床癥狀的疾病，稱為α地中海貧血。

人的 一條16號(hào)染色體16p13.3（見圖16-1）含有2個(gè)α基因（α1和α2）以及僅在胚胎期表達(dá)的ζ基因，α1和α2序列、結(jié)構(gòu)完全相同，而ζ基因與α基因序列、結(jié)構(gòu)相似，但表達(dá)的時(shí)期不同（見圖16-2）；ζ與α2之間的Ψζ、Ψα為不表達(dá)的假基因。

ζ基因在孕早期表達(dá)，其后α基因開始表達(dá)，α基因約在12周達(dá)到最高水平并維持到個(gè)體的終身（見11章，圖11-2，）。

兩條α鏈加兩條β鏈構(gòu)成HbA（α2β2），在正常成人生活中約占總血紅蛋白的97%；α鏈與δ鏈結(jié)合構(gòu)成HbA-2（α2δ2），HbA-2與HbF(胎兒血紅蛋白α2γ2)一起構(gòu)成成人血紅蛋白的剩余3%，所以，人的血紅蛋白是一種混合物。

相比β基因在個(gè)體出生后才高表達(dá)，α基因在個(gè)體發(fā)育的胚胎期就高表達(dá)，所以α基因的正常表達(dá)對(duì)胚胎發(fā)育至關(guān)重要。一個(gè)個(gè)體的一對(duì)16號(hào)染色體共有4個(gè)α基因，α基因異常改變以缺失為多見，少數(shù)由基因點(diǎn)突變?cè)斐伞?/p>

α地中海貧血（或稱α珠蛋白生成障礙性貧血，OMIM#604131）根據(jù)α基因異常數(shù)目不同，分為以下4種情況：

1.重型 4個(gè)α基因全部異常（基因缺失或突變），以基因缺失為例，基因型為： --/--；胎兒稱為Hb Bart's，多數(shù)流產(chǎn)不能存活到出生。2. 中間型3個(gè)α基因異常，僅一個(gè)α基因正常表達(dá)，基因型為 --/-α；患者稱為HbH，輕度至中度貧血，大多可存活至成年。3. 輕型2個(gè)α基因異常，僅2個(gè)α基因正常表達(dá)，基因型為 α-/-α或αα/--；患者輕度貧血或無癥狀。4. 靜止型 僅1個(gè)α基因異常，3個(gè)α基因正常表達(dá)，基因型為 αα/-α；紅細(xì)胞形態(tài)正常，基本與正常人無差異。

基因型為αα/--的雙親，有1/4的概率孕育基因型為--/--的HbBart's胎兒，1/4的概率孕育基因型為αα/αα的正常健康胎兒，同時(shí)有2/4概率孕育基因型與雙親一樣的αα/--后代（見圖16-3）。

我國(guó)兩廣沿海和新疆地區(qū)也常見地中海貧血（如圖16-4）。

多囊腎病是一種常見的遺傳疾病，分為PKD1和PKD2。PKD1基因位于16p13.3，該基因是多囊蛋白家族的一個(gè)成員，它是一種完整的膜蛋白，它在腎小管發(fā)育中起作用，該基因的突變導(dǎo)致常染色體顯性多囊腎病1型(AD PKD1)。AD PKD1的特征是充滿液體的囊腫生長(zhǎng)（見圖16-5），取代正常的腎組織并導(dǎo)致終末期腎衰竭。

ADPKD2基因位于4p22.1, 該基因也是多囊蛋白家族的一個(gè)成員。是一種多通道膜蛋白，該基因的突變可引起2型多囊腎病。PKD1、PKD2基因所制備的蛋白質(zhì)相互作用，共同促進(jìn)腎臟的正常發(fā)育功能。具有PKD2基因突變的人群，常見于女性，與PKD1基因突變患者相比，通?；疾〕潭容^輕，其癥狀如腎功能下降等往往在成年后出現(xiàn)。

盡管多囊腎病通常是一種遺傳疾病，但有一小部分人群是由于多年進(jìn)行血液透析治療的引起的，這些人群被稱為后天性多囊腎病。

目前，多囊腎尚無良好的治愈方法，患者可通過遺傳咨詢，降低或避免該遺傳病在家族中的傳遞。

從1號(hào)到22號(hào)常染色體以及性染色體X，每一條都含有幾百個(gè)基因，染色體若多了或少了一條都會(huì)導(dǎo)致個(gè)體某條染色體上基因信息50%的增多或50%的減少，個(gè)體從胚胎發(fā)育期就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的異常，其生存就會(huì)受到自然的選擇，超過50%的早期流產(chǎn)胚胎，就是因?yàn)檫@些染色體的數(shù)目異常導(dǎo)致的。 而16號(hào)染色體三條（16三體）占自發(fā)流產(chǎn)胎兒染色體異常的16%，是常染色體三體流產(chǎn)胎兒中最常見的一種，可見其對(duì)胚胎發(fā)育的影響！通過自發(fā)流產(chǎn)，就將這樣一些遺傳信息不正常的個(gè)體淘汰掉了。我們可以見到常染色體三體流產(chǎn)的胚胎，卻不常見常染色體單體流產(chǎn)的胚胎，說明常染色體上的遺傳信息減少50%比增加50%對(duì)個(gè)體發(fā)育影響更大，常染色體單體胚胎基本不能形成。

待續(xù)