Hromosom X

Ljudski hromosom X
Ljudski X-hromosome (nakon G-pruganja)
Hromosom X u kariogramu muškarca
Karakteristike
Dužina (bp)	156,040,895 bp (GRCh38)[1]
Br. gena	804 (CCDS)
Vrsta	Alosom
Pozicija centromere	Submetacentrik[2] (61.0 Mbp)[3]
Kompletan spisak gena
CCDS	Spisak gena
HGNC	Spisak gena
UniProt	Spisak gena
NCBI	Spisak gena
Vanjski preglednici karata
Ensembl	Hromosom X
Entrez	Hromosom X
NCBI	Hromosom X
UCSC	Hromosom X
Potpune DNK sekvence
RefSeq	NC_000023 (FASTA)
GenBank	CM000685 (FASTA)

X hromosom je jedan od dva spolna hromosoma čovjeka. Spolni hromosomi se označavaju i kao alosomi, heterosomi ili gonosomi. Ovaj hromosom imaju i mužjaci i ženke, a kod mnogih vrsta, uključujući i sisare, drugi spolni hromosom je Y hromosom, koji je odgovoran za muškost. X hromosom je imenovan po jedinstvenoj oznaci na početku istraživanja spolnih hromosoma, a nakon imenovanja Y hromosoma, suglasno prethodnom slovu u abecedi.^[4]

Hromosom X je prvi puta pomenut 1890. (Hermann Henking) u Leipzigu. Henking je proučavao testise vatrenih buba (lat. Pyrrhocoris) i primijetio da jedan od hromosom ne sudjeluje u mitozi. Hromosom je tako nazvao zbog njegove sposobnosti da prima specifične boje (lat. chroma = boja + soma = tijelo; obojeno tijelo). Iako X hromosom može biti obojen jednako kao i ostali, Henking nije bio siguran da li je to bila drugačija klasa posmatranog objekta, pa ga je po toj nepoznanici nazvao X element,^[5] Tek kasnije je označen kao X hromosom, nakon što je bio potvrđeno je da je to zaista bio jedan od hromosoma.

Relativno raširena ideja da je X hromosom dobio ime po sličnosti sa slovom "X" je pogrešna. Naime, svi hromosomi pod mikroskopom izgledaju kao amorfna masa, a jasno su diferencirani samo tokom mitoze. X oblik se nejasno ispoljava kod i gotovo svih ostalih hromosoma. Potpuno slučajno, Y hromosom, tokom mitoze, ima dvije vrlo kratke grane koje (pod mikroskopom) izgledaju spojeno, a od centromere počinje Y-oblikovani segment.^[6]

Da je X hromosom uključen u određivanje spola, prvi je spoznao Clarence Erwin McClung (1901), nakon što su ga (u svom radu na skakavcima) zapazili Henking i ostali. McClung je uočio da je samo pola spermatozoida primilo novi X hromosom. Nazvao ga je predački hromosom i ispravno insistirao da je to bio pravi hromosom, a pogrešno teorizirao da je to determinirajući hromosom za muški spol.^[5]

Luke Hutchison primetio je da broj mogućih predaka u liniji nasleđivanja hromosoma X u datoj generaciji predaka slijedi Fibonaccijevu sekvencu.^[7] Muškarci imaju jedan hromosom X , dobijen od majke i hromosom Y, dobijen od oca. Njihov broj "predaka" X hromosoma (${\displaystyle F_{1}=1}$), a u generaciji njegovih roditelja, njegov X hromosom potiče od jednog roditelja (${\displaystyle F_{2}=1}$). Majka muškarca dobila je jedan X hromosom od majke (sinovljeve bake po majci), a jedan od oca (sinovljev djed po majci), pa su dvije bake i djedovi dali svoj doprinos X hromosomu muškog potomka (${\displaystyle F_{3}=2}$ ). Djed po majci dobio je X hromosom od majke, a baka po majci – od oba roditelja, pa su tri pradjeda doprinijela pojavi X hromosoma muškog potomka (${\displaystyle F_{4}=3}$). Pet praroditelja doprinijelo je pojavi X-ovog hromosomu muškog potomka (${\displaystyle F_{5}=5}$) itd. (ovo pretpostavlja da su svi preci datog potomka neovisni, ali ako se bilo koje genealoško stablo prati daleko dovoljno unazad u prošlost, preci se počinju pojavljivati na više linija genealogije, dok se na kraju, na svim linijama genealogije ne pojavi osnivač populacije.

Prema teoriji koju su formulirali Ross et al. (2005) i Ohno (1967), X hromosom je barem djelomično izveden iz autosomnih dijeloma genoma drugih sisara, što dokazuju interspecijske komparacije genomskih sekvenci.

X hromosom je značajno veći i ima više aktivnih (euhromatinskih) regija od svog parnjaka – Y hromosoma. X i Y imaju regije međusobne homologije. Međutim, izgleda da su odgovarajuće regije u Y daleko kraće, uz nedostatak onih koje su konzervirane u X širom poznatih vrsta primata. To ukazuje na genetičke degeneracije Y-na u toj regiji. Zato što muškarci imaju samo jedan X hromosom, oni češće imaju hromosomske X-vezane bolesti.

Procjenjuje se da je oko 10% gena X hromosoma povezano sa familijom "CT" gena, koja je tako nazvana po kodiranju markera u ćelijama: u C tumoru pacijenata i u ljudskom testisu zdravih osoba.^[8]

X hromosom čovjeka sadrži više od 153 miliona baznih parova (bp) – gradivnog materijala DNK. Uključuje 2000 od 20.000–25.000 (30.000) gena. Svaka osoba obično ima jedan par spolnih hromosoma u svakoj ćeliji. Žene imaju po dva X, a muškarci po jedan X i Y hromosom. I muškarci i žene imaju jedan od X hromosom svoje majke, a žene svoj drugi X hromosom dobijaju od oca. Budući da otac ima svoj X hromosom od majke, žena ima jedan X hromosom od svoje bake po ocu i jedan X hromosom majke.

Prepoznavanje gena na svakom hromosomu je aktivno područje genetičkih istraživanja. S obzirom na činjenicu da su istraživači koristili različite pristupe procjene broja gena na svakom hromosomu, citirani broj gena uveliko varira. Prema različitim podacima, X hromosom sadrži oko 2000^[9]gena, dok ih Y hromosom ima samo 78.^[10], od procijenjenih 20.000 do 25.000 ukupno u genomu. Genetički poremećaji koji su izazvani mutacijama na X hromosomu opisuju se kao X-vezani (en. X-linked).

X hromosom nosi nekoliko hiljada gena, ali malo koji, ako i bilo koji, od njih ima ikakvu direktnu vezu sa određivanjem spola. Početkom embrionskog razvoja žena, jedan od dva X hromosoma se slučajno i trajno inaktivira u gotovo svim somatskim ćelijama, osim jajašcadi i spermatozoida. Ovaj fenomen se zove X-inaktivacija ili lionizacija, što rezultira stvaranjem Barrovog tijela. X-inaktivacija u somatskm ćelijama izaziva potpunu defunkcionalizaciju jednog od X-hromosoma, da bi se osiguralo da žene, kao i muškarci, imaju samo jednu funkcionalnu kopiju X hromosoma u svakoj somatskoj ćeliji. Međutim, nedavna istraživanja su pokazala da Barrova tijela mogu biti biološki aktivnija nego što se ranije mislilo.

Slijede neke od procjena broja gena ljudskogog X hromozoma. Budući da istraživači koriste različite pristupe označavanju genoma, njihova predviđanja broja gena na svakom hromosomu variraju . Među raznim projektima, zajedničkiProjekt konsenzusnog kodiranja sekvenci (CCDS) zauzima izuzetno konzervativnu strategiju. Dakle, predviđanje broja gena po CCDS-u predstavlja donju granicu ukupnog broja gena koji kodiraju ljudske proteine.^[11]

Procjena prema	Protein-kodirajući geni	Geni nekodirajuće RNK	Pseudogeni	Izvor	Datum objavljivanja
CCDS	804	—	—	[12]	2016-09-08
HGNC	825	260	606	[13]	2017-05-12
Ensembl	841	639	871	[14]	2017-03-29
UniProt	839	—	—	[15]	2018-02-28
NCBI	874	494	879	[16][17][18]	2017-05-19

Slijedi djelimičan spisak gena na ljudskom hromozomu X. Potpuni spisak pogledajte u informacijskom okviru s desne strane

• Atrofija očnog nerva
• Displazija srčanih zalistaka
• Distrofija štapića
• Ehlers-Danlosov sindrom tip X
• Giht
• Gluhoća
• Hemofilija A i B
• Hemolitska anemija
• Hidrocefalus
• Hipofosfatemija, tip 3
• Hipofunkcija hipofize
• Hipoparatireoidizam
• Idiopatski porodični nizak stas
• Insulin-zavisna šećerna bolest
• Karcinom muške dojke
• Karcinom prostate
• Melanom
• Menkesova bolest
• Mentalna retardacija
• Miopija (Bornholm)
• Miotubulska miopatija
• Nedostatak imunosti
• Proteinurija
• Retinitis pigmentosa
• Trombocitopenija
• Tumor germinativnih ćelija testisa
• Rascjep usne i nepca (ankiloglosija)
• Kongenitalno noćno sljepilo, tip 1, tip 2
• Porodična tipična migrena
• Rascjep mrežnjače
• M2 akutna mijeloidna leukemija
• X-vezana agamaglobulinemija (Bratonova)
• Viđenje boja:
  • Sljepilo za crvenu
  • Sljepilo za plavu
  • Sljepilo za zelenu
• Xg antigen (Xg krvna grupa)

Klinefelterov sindrom:

• Klinefelter sindrom je uzrokovan prisustvom jednog ili više dodatnih primjeraka X hromosoma u ćelijama muškaraca. Višas genetskog materijala iz X hromosom ometa muškom seksualnom razvoju, sprečavajući normalno funkcionisanje testisa i smanjenje nivoa testosterona.
• Muškarci s Klinefelterovim sindromom obično imaju jedan dodatni primjerak X hromosoma u svakoj ćeliji (47, XXY). Pogođenim muškaraci rjeđe imaju dva ili tri „pomoćna“ X hromosoma (48, odnosno 49 XXXY, XXXXY) ili ekstra kopije oba X i Y hromosoma (48, XXYY) u svakoj ćeliji. Dodatni genetički materijal može dovesti do visokog rasta, invalidnog učenja i čitanja, kao i drugih zdravstvenih problema. Svaki dodatni X hromosom smanjuje inteligenciju djeteta IQ za oko 15 bodova,^[19][20] što znači da je prosječni IQ kod Klinefelterovog sindroma općenito u normalnom rasponu, iako ispod prosjeka. Kada su dodatni X i / ili Y hromozomi prisutni u 48, XXXY, 48, XXYY, ili 49, XXXXY, kašnjenja u razvoju i kognitivne poteškoće mogu biti ozbiljnije i može biti prisutna blaga intelektualna nesposobnost.

To znači da je prosječna IQ kod Klinefelterovog sindroma općenito u normalnim granicama, iako je ispod prosjeka. Kad dodatne X i / ili Y hromosoma su prisutne u 48,XXXY, 48, XXYY, ili 49, XXXXY, kašnjenje u razvoju i kognitivnie poteškoće mogu biti teže i blage, što može da bude promjenljivo u pojedinačnim slučajevima.

• Klinefelter sindrom može biti i rezulta ekstra X hromosoma samo u jednoj ili nekim tjelesnim ćelijama. Ovakvi slučajevi se zovu mozaik 46,XY/47,XXY.

Sindrom trostrukog X (47,XXX ili trisomija X):

Ovaj sindrom je rezultat prisustva dodatnog X hromosoma u svakoj od ćelija kod žena. Žene sa trisomijom X imaju tri X hromosoma, sa ukupno 47 hromosoma po ćeliji. Prosječni IQ žena s ovim sindromom je 90, dok je prosječni IQ kod neaficirane braće i sestara = 100.^[21] Njihov rast je u prosjeku viši nego kod normalnih žena. One su plodne, a njihova djeca ne nasljeđuju ovo stanje.^[22]

• Otkriveni su i slučajevi u kojima su žene imale više od jedne kopije X hromosoma (48, XXXX sindrom ili 49, XXXXX sindrom), ali to su veoma rijetki slučajevi.

Turnerov sindrom:

• Ovaj sindrom se pojavljuje kada svaka ćelija žene ima jedan normalan X hromosom, a drugi je samo polovina od ovog hromosoma. Nekompletni genetički materijal utiče na razvoj i uzrokuje karakteristična stanja, uključujući nizak rast i neplodnost.
• Oko polovine osoba sa Turnerovim sindromom imaju monosomiju X (45, X), što znači da svaka ćelija u tijelu žene ima samo jednu kopiju X hromosoma, umjesto uobičajenih dvije. Turnerov sindrom se može pojaviti i ako jedan od spolnih hromosoma djelimično nedostaje ili je preuređen, a ne nedostaje u potpunosti. Neke žene sa Turnerovim sindromom imaju promjenu hromosoma samo u nekim od svojih ćelija. Ovi slučajevi se nazivaju Turnerov mozaični sindrom (sindrom 45, X/46, XX

• Muški sindrom XX je rijedak, gdje je u SRY regiji Y hromosoma rekombinovan sa onim koji se nalazi na X hromosomu. Kao rezultat toga, kombinacija XX nakon oplodnje ima isti učinak kao XY kombinaciju, što je rezultiralo muškim fenotipom. Međutim, drugi geni X hromosoma su uzrok feminizacije, kao i
• X-vezana distrofija rožnjačnog epitela, koja je izuzetno rijetka bolest rožnice, vezana za Xq25 regiju.
• Lischova distrofija rožnjačnog epitela je povezana sa Xp22.3.
• Megalokornea 1 je asocirana sa Xq21.3-q22.
• Adrenoleukodistrofija

• Hromosom
• Hromosomska garnitura
• Citogenetika