Chromosom na niedzielę – chromosom 3

Chromosom 3 ma długość około 200 000 000 par zasad. Mieszka na nim co najmniej 1585 genów, w tym co najmniej 122 pseudogeny. Mapuje się na nim co najmniej 505 loci (miejsc) związanych z chorobami. Część z nich wymienia Wikipedia. Prawdopodobnie u naszych dalekich przodków był on większy, ale malutki kawałek się odłamał i stworzył chromosom 21. Duży chromosom odpowiadający ludzkim chromosomom 3 i 21 występuje np. u zająca, kota i świni, a także u niektórych lemurów. Jednak u ludzi, szympansów, goryli i orangutanów oba te chromosomy występują osobno (Richard i Dutrillaux 1998).

Na chromosomie 3 znajdują się między innymi geny ATXN7 i ZNF9, których mutacje powodują odpowiednio ataksję móżdżkowo-rdzeniową typu 7 (SCA 7) i dystrofię miotoniczną 2 (DM2). Obie te mutacje polegają na powieleniu się malutkich kawałków genu (odpowiednio 3 i 4 nukleotydy). Istnieje więcej chorób genetycznych spowodowanych ekspansją trójek nukleotydowych, np. pląsawica Huntingtona, zespół łamliwego chromosomu X czy dystrofia miotoniczna 1. W tego typu chorobach zwykle jest tak, że im więcej powtórzeń trójki, tym cięższy przebieg choroby i tym wcześniej się ona rozpoczyna. Ponadto ilość powtórzeń zazwyczaj zwiększa się z pokolenia na pokolenie.W przypadku SCA7 normalne allele genu kodującego ataksynę 7 mają od 7 do 17 trójek CAG, natomiast allele powodujące chorobę mają od 38 do 150 kopii takiej trójki. Mutacja znajduje się w sekwencji kodującej genu i dodaje w środku białka długi ciąg glutamin, co prawdopodobnie stabilizuje ataksynę7 i powoduje jej akumulację w komórkach (Yoo i in. 2003), oraz wpływa na jej interakcje z innymi białkami (Chen i in. 2004)

W przypadku genu ZNF9 i dystrofii miotonicznej 2 wygląda to trochę inaczej. Otóż powtarza się czwórka nukleotydów, powtórzeń może być od 75 do 11 000, ale ich ilość nie jest skorelowana z nasileniem symptomów ani momentem rozpoczęcia choroby. Poza tym powtórzenia znajdują się w intronie – czyli sekwencji niekodującej białka. Zmutowane mRNA dla ZNF9 zbiera się w jądrze i zaburza splicing innych mRNA, np. kodującego kanał chlorkowy CLC1, co powoduje objawy miotonii, czy INSR (receptora insuliny), co powoduje oporność na insulinę. Poza tym do takiego zmutowanego mRNA wiążą się białka z rodziny MBNL, które biorą udział w różnicowaniu się komórek mięśniowych, i siedzą w jądrze zamiast zajmować się swoimi sprawami (Mankodi i in. 2002, Cho i Tapscott 2007).

Ponadto na chromosomie 3 znajduje się grupa genów kodujących receptory chemokin, między innymi CCR2 i CCR5, których polimorfizmy łączy się ze zwiększoną odpornością na infekcję HIV (Libert i in. 1998, Arenzana-Seisdedos i Parmentier 2006). Poza tym można tam spotkać CPO – jeden z genów, którego produkt zaangażowany jest w biosyntezę hemu. Mutacje w tym genie mogą powodować odmianę porfirii – choroby, która cieszy się wyjątkową sławą. Otóż niektórzy uważają ją za początek legend o wampirach lub o wilkołakach. Niektóre objawy się zgadzają – np. nadmierna wrażliwość na światło, a co za tym idzie, nocny tryb życia, w niektórych postaciach choroby także nadmierne owłosienie. Szwedzccy psychiatrzy zaś podejrzewają, że nieszczęśni porfirycy byli prześladowani przez inkwizycję jako opętani przez diabła.