Doorbraak in onderzoek chromosomen

Een consortium van vooral Duitse en Japanse onderzoekers heeft de DNA-volgorde van chromosoom 21 van de mens bepaald. Dit is een belangrijke stap voorwaarts in het onderzoek naar de oorzaken van het syndroom van Down en andere erfelijke ziekten.

Het is het tweede chromosoom waarvan, in het kader van het internationale Human Genome Project, de volgorde van de letters van onze erfelijke code (baseparen) is opgehelderd.

De volgorde van de erfelijke code van chromosoom 21 is gisteren op internet gezet. Het wetenschappelijke tijdschrift Nature heeft tegelijkertijd een elektronische versie van een artikel over het chromosoom op zijn website gezet. Het artikel verschijnt op 18 mei in druk.

Chromosoom 21 is vooral bekend van het syndroom van Down. Patiënten met dit syndroom (mongooltjes) hebben drie kopieën van het chromosoom in al hun lichaamscellen, terwijl menselijke cellen normaal twee kopieën van ieder chromosoom rijk zijn. Het syndroom van Down komt voor bij 1 op de 700 levendgeborenen. Er zijn verder vijf ernstige ziekten die door een nog niet gevonden gen op het chromosoom 21 worden veroorzaakt. Daaronder zijn twee vormen van erfelijke doofheid en het Ushersyndroom, gekenmerkt door toenemende doof- en blindheid.

Opvallende uitkomst van het voornamelijk Duits-Japanse werk is dat chromosoom 21 erg leeg is. De onderzoekers vonden 225 genen, terwijl het bijna even grote chromosoom 22 ruim tweemaal zoveel (545) genen opleverde. Het overgrote deel van chromosoom 21 bestaat uit niet-coderend, zogenaamd junk-DNA, waarvan de functie onduidelijk is. De onderzoekers vonden 59 pseudo-genen. Dat zijn een soort fossiele resten van genen. Het zijn meestal kopieën van genen die in het chromosoom zijn opgenomen, maar kennelijk overbodig waren en door mutaties zo zijn beschadigd dat ze nu niet meer als gen functioneren.

De Amerikaanse fysioloog prof.dr. Roger Reeves schrijft in een commentaar in Nature: ,,Het kleine aantal genen op chromosoom 21 is waarschijnlijk deels de oorzaak van het feit dat drie chromosomen 21 niet al voorafgaand aan de geboorte of op jonge leeftijd dodelijk is.'' Andere chromosoomverdubbelingen komen nauwelijks voor en verstoren de fysiologie zo erg dat ze kennelijk niet met het leven verenigbaar zijn. Bij Downpatiënten zijn meer dan 80 fysieke en mentale ziekten beschreven. De onderzoekers van het Downsyndroom bezitten nu de complete gencatalogus en kunnen op zoek naar de fysiologie van het Downsyndroom.

code chromosoom 21 chr21.rz-berlin.mpg.de