人第16号染色体

人染色体

第十六章

16号染色体长90.355Mb，编码885个基因（信息参考：Ensembl GRCh37，release 109 - Feb 2023 © EMBL-EBI），基因密度比值约为9.79，是位于1号、3号染色体之后的又一条近中着丝粒染色体（见图16-1），与后面的17、18号均属E组染色体。

回顾第十一章节血红蛋白中提到血红蛋白为四聚体分子，它含有两对肽链，其中一对是类α链（另一对类β链已在第十一章叙说），类α链基因位于16p13.3，总长30kb,α基因编码144个氨基酸。

前面提到的血红蛋白珠蛋白由2条α链和2条β链构成四聚体，如果α链珠蛋白合成速率降低，就会造成α肽链减少，β肽链相对过多，出现肽链数量的不平衡，因此出现溶血性贫血等临床症状的疾病，称为α地中海贫血。

人的 一条16号染色体16p13.3（见图16-1）含有2个α基因（α1和α2）以及仅在胚胎期表达的ζ基因，α1和α2序列、结构完全相同，而ζ基因与α基因序列、结构相似，但表达的时期不同（见图16-2）；ζ与α2之间的Ψζ、Ψα为不表达的假基因。

ζ基因在孕早期表达，其后α基因开始表达，α基因约在12周达到最高水平并维持到个体的终身（见11章，图11-2，）。

两条α链加两条β链构成HbA（α2β2），在正常成人生活中约占总血红蛋白的97%；α链与δ链结合构成HbA-2（α2δ2），HbA-2与HbF(胎儿血红蛋白α2γ2)一起构成成人血红蛋白的剩余3%，所以，人的血红蛋白是一种混合物。

相比β基因在个体出生后才高表达，α基因在个体发育的胚胎期就高表达，所以α基因的正常表达对胚胎发育至关重要。一个个体的一对16号染色体共有4个α基因，α基因异常改变以缺失为多见，少数由基因点突变造成。

α地中海贫血（或称α珠蛋白生成障碍性贫血，OMIM#604131）根据α基因异常数目不同，分为以下4种情况：

1.重型 4个α基因全部异常（基因缺失或突变），以基因缺失为例，基因型为： --/--；胎儿称为Hb Bart's，多数流产不能存活到出生。2. 中间型3个α基因异常，仅一个α基因正常表达，基因型为 --/-α；患者称为HbH，轻度至中度贫血，大多可存活至成年。3. 轻型2个α基因异常，仅2个α基因正常表达，基因型为 α-/-α或αα/--；患者轻度贫血或无症状。4. 静止型 仅1个α基因异常，3个α基因正常表达，基因型为 αα/-α；红细胞形态正常，基本与正常人无差异。

基因型为αα/--的双亲，有1/4的概率孕育基因型为--/--的HbBart's胎儿，1/4的概率孕育基因型为αα/αα的正常健康胎儿，同时有2/4概率孕育基因型与双亲一样的αα/--后代（见图16-3）。

我国两广沿海和新疆地区也常见地中海贫血（如图16-4）。

多囊肾病是一种常见的遗传疾病，分为PKD1和PKD2。PKD1基因位于16p13.3，该基因是多囊蛋白家族的一个成员，它是一种完整的膜蛋白，它在肾小管发育中起作用，该基因的突变导致常染色体显性多囊肾病1型(AD PKD1)。AD PKD1的特征是充满液体的囊肿生长（见图16-5），取代正常的肾组织并导致终末期肾衰竭。

ADPKD2基因位于4p22.1, 该基因也是多囊蛋白家族的一个成员。是一种多通道膜蛋白，该基因的突变可引起2型多囊肾病。PKD1、PKD2基因所制备的蛋白质相互作用，共同促进肾脏的正常发育功能。具有PKD2基因突变的人群，常见于女性，与PKD1基因突变患者相比，通常患病程度较轻，其症状如肾功能下降等往往在成年后出现。

尽管多囊肾病通常是一种遗传疾病，但有一小部分人群是由于多年进行血液透析治疗的引起的，这些人群被称为后天性多囊肾病。

目前，多囊肾尚无良好的治愈方法，患者可通过遗传咨询，降低或避免该遗传病在家族中的传递。

从1号到22号常染色体以及性染色体X，每一条都含有几百个基因，染色体若多了或少了一条都会导致个体某条染色体上基因信息50%的增多或50%的减少，个体从胚胎发育期就会出现严重的异常，其生存就会受到自然的选择，超过50%的早期流产胚胎，就是因为这些染色体的数目异常导致的。 而16号染色体三条（16三体）占自发流产胎儿染色体异常的16%，是常染色体三体流产胎儿中最常见的一种，可见其对胚胎发育的影响！通过自发流产，就将这样一些遗传信息不正常的个体淘汰掉了。我们可以见到常染色体三体流产的胚胎，却不常见常染色体单体流产的胚胎，说明常染色体上的遗传信息减少50%比增加50%对个体发育影响更大，常染色体单体胚胎基本不能形成。

待续