O cromosoma 15 humano é un cromosoma pertencente a un dos 23 pares de cromosomas humanos. Nas nosas células diploides temos dúas copias (un par) deste cromosoma, e nas haploides só unha. Pola posición do seu centrómero este cromosoma clasifícase como acrocéntrico. É un cromosoma con constrición secundaria no seu brazo pequeno, e con satélite (cromosoma satélite ou cromosoma SAT). O cromosoma 15 comprende uns 106 millóns de pares de bases, o que representa entre o 3 e o 3,5% do total do ADN da célula.
A identificación de xenes é unha área moi activa de investigación en xenética. Como se utilizan diversos métodos para identificar xenes, as cifras de xenes totais varían algo dependendo do método utilizado, pero estímase que o cromosoma 15 probablemente contén entre 700 e 900 xenes.
O cromosoma 15 humano é un dos que ten organizador nucleolar (NOR), zona onde se encontran xenes repetidos en tándem dos ARNr. Arredor dos organizadores nucleolares orixínanse os nucléolos. Os organizadores nucleolares están na zona da constrición secundaria do cromosoma.
Xenes
Algúns dos xenes situados no cromosoma 15 son:
CAPN3: Calpaína 3 (distrofia muscular da cintura dos membros tipo 2A)
As seguintes condicións están causadas por mutacións no cromosoma 15. Dúas destas condicións (síndrome de Angelman e síndrome de Prader-Willi) [6][7] implican a perda de actividade xénica na mesma parte do cromosoma 15, a rexión 15q11-q13. Este descubrimento proporcionou a primeira evidencia en humanos de que algo ademais dos xenes podía determinar a expresión xénica (epixenética).[8]
Síndrome de Angelman
A síndrome de Angelman[9][10] orixínase pola perda de actividade xénica nunha parte específica do cromosoma 15, a rexión 15q11-q13. Esta rexión contén un xene chamado UBE3A que, cando está mutada ou ausente, probablemente causa as características distintivas desta condición. A xente normalmente ten dúas copias do xene UBE3A, unha procedente de cada proxenitor (como ocorre en xeral con todos os xenes nas células diploides). As dúas copias deste xene están activas en moitos tecidos corporais. Porén, no cerebro só é activa a copia herdada da nai (a copia materna). Isto chámase impronta xenética. Se a copia materna se perde a causa dun cambio cromosómico ou unha mutación xénica, o individuo carecerá de copias funcionais do xene UBE3A no cerebro.
Na maioría dos casos (un 70%), as persoas con síndrome de Angelman teñen unha deleción na copia materna do cromosoma 15. Este cambio cromosómico deleciona a rexión do cromosoma 15 que inclúe o xene UBE3A. Como a copia do xene UBE3A que se herda do pai (a copia paterna) é normalmente inactiva no cerebro, unha deleción no cromosoma 15 materno dá lugar a que non haxa ningunha copia activa do xene UBE3A no cerebro.
No 3% ao 7% dos casos, a síndrome de Angelman aparece cando unha persoa ten dúas copias do cromosoma 15 paterno en lugar de ter unha copia de cada proxenitor. Este fenómeno chámase disomía uniparental paterna (UPD). As persoas con UPD no cromosoma 15 teñen dúas copias do xene UBE3A, pero ambas as dúas foron herdadas do pai e son, por tanto, inactivas no cerebro.
Arredor do 10% dos casos de síndrome de Angelman son causados por unha mutación no xene UBE3A, e outro 3% orixínase por un defecto na rexión do ADN que controla a activación do xene UBE3A e outros xenes da copia materna do cromosoma 15. Nunha pequena porcentaxe dos casos, a síndrome de Angelman pode ser causada por un rearranxo cromosómico chamado translocación cromosómica ou por unha mutación noutro xene distinto do UBE3A. Estes cambios xenéticos poden inactivar anormalmente o xene UBE3A.
Síndrome de Prader-Willi
A síndrome de Prader-Willi[11][12][13] é causada pola perda de xenes activos nunha parte específica do cromosoma 15, a rexión 15q11-q13. As persoas normalmente teñen dúas copias deste cromosoma en cada célula diploide, unha copia procedente de cada proxenitor. A síndrome de Prader-Willi dáse cando a copia paterna desapareceu parcial ou totalmente.
Nun 70% dos casos a síndrome de Prader-Willi prodúcese cando a rexión 15q11-q13 do cromosoma 15 paterno sufriu deleción. Os xenes nesta rexión son normalmente activos na copia paterna do cromosoma e son inactivos na materna (impronta xenética). Por tanto, unha persoa cunha deleción no cromosoma 15 paterno non terá xenes activos nesa rexión.
En arredor do 25% dos casos, unha persoa coa síndrome de Prader-Willi ten dúas copias maternas do cromosoma 15 en cada célula en vez dunha copia de cada proxenitor. Este fenómeno chámase disomía uniparental materna. Como normalmente algúns xenes están activos só na copia paterna deste cromosoma, unha persoa con dúas copias maternas do cromosoma 15 non terá ningunha copia activa destes xenes.
Nunha pequena porcentaxe dos casos a síndrome de Prader-Willi está causada por un rearranxo cromosómico chamado translocación. Raramente, a condición é causada por unha anormalidade na rexión do ADN que controla a actividade dos xenes no cromosoma 15 paterno. A síndrome de Prader Willi é hereditaria.
Cromosoma 15 isodicéntrico
Un cambio cromosómico específico chamado cromosoma 15 isodicéntrico (antes chamada duplicación invertida 15 [14]
) pode afectar ao crecemento e o desenvolvemento. O paciente posúe un cromosoma "extra" ou "marcador". Este pequeno cromosoma extra está feito de material xenético do cromosoma 15 que foi duplicado anormalmente (copiado) e unido extremo con extremo. Nalgúns casos, o cromosoma extra é moi pequeno e non ten efectos sobre a saúde da persoa. Pero un cromosoma 15 isodicéntrico máis grande pode orixinar debilidade no ton muscular (hipotonía), atraso mental, ataques epilépticos e problemas de comportamento. Foron asociados coa presenza dun cromosoma 15 isodicéntrico certos síntomas de autismo (un trastorno do desenvolvemento que afecta á comunicación e interacción social) [15].
Outras condicións cromosómicas
Outros cambios no número ou estrutura do cromosoma 15 poden causar atraso mental, atrasos no crecemento e desenvolvemento, hipotonía, e características faciais distintivas. Estes cambios inclúen unha copia extra de parte do cromosoma 15 en cada célula (trisomía 15 parcial) [16] ou a perda dun segmento do cromosoma en cada célula (monosomía parcial 15). Nalgúns casos, varios nucleótidos foron delecionados ou duplicados.
↑Cassidy SB, Dykens E, Williams CA (2000). "Prader-Willi and Angelman syndromes: sister imprinted disorders". Am J Med Genet97 (2): 136–146. PMID11180221.PMID 11180221
↑"Teacher's Guide". Ghost in Your Genes (season 35). Nova (TV series). October 16, 2007. Consultado o 2009-09-26. O programa...conta como un científico determinou como a deleción dunha secuencia chave do ADN no cromosoma humano 15 podía orixinar dúas síndromes diferentes dependendo de se a deleción se orixinaba na nai ou no pai [e] explica que isto era a primeira evidencia de que algo ademais dos xenes podía determinar como se expresan os xenes.
↑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". Pediatrics113 (3 Pt 1): 565–573. PMID14993551. doi:10.1542/peds.113.3.565.PMID 14993551
↑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 Neurol24 (2): 111–116. PMID11275459. doi:10.1016/S0887-8994(00)00244-7.PMID 11275459
↑Rineer S, Finucane B, Simon EW (1998). "Autistic symptoms among children and young adults with isodicentric chromosome 15". Am J Med Genet81 (5): 428–433. PMID9754629.PMID 9754629
↑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 Genet87 (5): 391–394. PMID10594876.PMID 10594876[1]
