نوامبر 30, 2020

بررسی ارتباط چندشکلی های ژنتیکی ژن های GSTM1 ، GSTT1 و CAT …

2 min read

جدول۱-۱– GSTs سیتوزولی پستانداران
شکل ۱-۴- آنزیم های GST مسئول کاتالیز کردن ترکیبات کارسینوژنیک و سایتوتوکسیک
از طریق کنژوگه کردن آنها با گلوتاتیون میباشند
شکل ۱-۵- خانوادهی سوپر ژن گلوتاتیون s ترانسفراز
جدول ۱-۲- سوبستراهای مناسب آنزیم گلوتاتیون – s – ترانسفراز انسانی
۱-۹: ژن GSTM1
این آنزیم به دلیل ارتباطش با سرطان مثانه و دیگر سرطانهای که که با عادت به سیگار کشیدن دارای ارتباط باشند و به دلیل نقش آن در سمزدایی بنزوآلفا پیرن[۱۱] و دیگر هیدروکربن های آروماتیک چند حلقهای موجود در دود تنباکو مورد توجه قرار گرفته است.(Engel et al., 2002)
ژن های کلاس Mu، به صورت یک خوشهی ژنی متشکل از ژنهای GSTM1، GSTM2، GSTM3، GSTM4 و GSTM5 که برروی کروموزوم ۱p13.3 واقع شدهاند. ترتیب قرار گرفتن آنها بر روی کروموزوم به صورت GSTM4-GSTM2-GSTM1-GSTM5-GSTM3-3 ۵‘- است Pearson et al., 1993) .(Strange et al., 2001, ژن GSTM1 پلی مورف است. چندشکلیهای که از ژن GSTM1 شناسایی شده است: یکی از این چند شکلی ها به صورت GSTM1 null و دیگر به صورت GSTM1 A و GSTM1 B هستند. GSTM1 null هیچ محصول پروئتینی را کد نمیکند. ژنهای GSTM1Aو GSTM1B کدکنندهی پروتئینهای GSTM1 A وGSTM1 B هستند، که دارای عملکرد یکسان و تفاوت این دو فقط در یک اسیدآمینه است . پروتئین GSTM1 A دارای اسیدآمینهی لایزین در موقعیت ۱۷۲ هست در حالی که پروتئین GSTM1 Bدارای اسیدآمینه ی آسپارژین در همین موقعیت است. محصول این دو تا ژن باهم ترکیب و باعث تولید آنزیم های فعال همو یا هترودایمر میشود .(Hatagima et al., 2000)
برخی از افرادِ فاقد ژن GSTM1 و برخی دارای GSTM1 میباشند. ژنوتیپ GSTM1 null هیچ محصول پروتئینی را کد نمیکند. فردِ دارای ژنوتیپ (GSTM1– null) از تمام فعالیت هایی که توسط پروتئین GSTM1 صورت میگیرد مانند سمزداییِ[۱۲] مواد سرطان زا، سم زدایی هیدروکربنهای آروماتیک چندحلقه ای و دیگر متابولیتهای فعالِ مربوط به این آنزیم محروم میباشد. افرادِ دارای ژنوتیپ present GSTM1که کدکنندهی پروتئین GSTM1 است و باعث سمزدای در فاز دوم متابولیسم میشوند .(Sharma et al., 2012)
۱-۱۰: ژن GSTT1
ژنهای کلاس theta در انسان عبارتند از: GSTT1 و GSTT2. ژن GSTT1 و GSTT2 بر روی کروموزوم ۲۲q11.2 انسانی قرار دارند .(Webb et al. 1996) که بهوسیله ی یک قطعهی kb50 از همدیگر جدا شدهاند، آنها دارای ساختار مشابه هستند که از ۵ اگزون با توالی یکسان intron/exon تشکیل شده اند.(Strange et al., 2001)
ژن GSTT1 پلیمورف است. GSTT1 دارای دو تا ژنوتیپ GSTT1 null و GSTT1 present میباشند .(Shaikh et al., 2010) ژنوتیپ GSTT1 null هیچ محصول پروتئینی را کد نمیکند در نتیجه افرادای دارای ژنوتیپ GSTT1 null فاقد فعالیت آنزیمی هستند. افراد دارای GSTT1 present باعث تولید آنزیم فعال میشود؛ که میتواند باعث سم زدایی گونههای فعال اکسیژن و مواد سرطانزا شود .(Tamer et al., 2004)و فراوانی الل نول این ژن در جمعیتهای مختلف انسانی ۶۰-۲۰ درصد است .(Vellingiri et al., 2014)
۱-۱۱: کاتالاز[۱۳]
آنزیم کاتالاز در ابتدا در سال ۱۸۱۸مورد توجه لویس تنارد قرار گرفت وقتیکه آب اکسیژنه را کشف کرد. فرضیهی او این بود که پراکسیدهیدروژن به وسیلهی یک ماده ناشناخته باعث آزادسازی اکسیژن میشود .(Calabrese et al., 1989) درسال ۱۹۰۰اسکارلوو برای اولین بار نام کاتالاز را برای این ماده انتخاب کرد که در بسیاری از گیاهان و جانوران وجود دارد (Loew et al., 1900) کاتالاز وزن مولکولی در حدود ۲۴۰۰۰۰ دالتون دارد، از چهار زیرواحد یکسان تشکیل شده است، هر زیرواحد دارای یک حلقهی پرتوپورفیرین و یک اتم آهن در مرکزش است. آنزیم کاتالاز یکی از آنزیمهای مهم آنتیاکسیدان داخلی میباشد. سمومی مانند پراکسید هیدروژن را به آب و اکسیژن تبدیل میکند. کاتالاز در پراکسی زوم وجود دارد و باعث تجزیهی پراکسید هیدروژن میشود. در پستانداران بیشترین سطح کاتالاز در کبد، کلیه، گلبولهای قرمز و کمترین سطح کاتالاز، در بافتهای همبند وجود دارد (Quan et al., 1986).
پراکسید هیدروژن در غلظتهای بالا میتواند برای سلول سمی باشد و موجب بعضی از فرایندهای فیزیولوژیکی مانند تقسیم سلولی، آپوپتوز و فعال شدن پلاکتها در غلظت کم شود (Labios et al., 2009).
کاتالاز در دو مرحله باعث تجزیهی پراکسید هیدروژن و تبدیل آن به آب و اکسیژن میشود. که مکانیسم کلی آن به صورت زیر می باشد .(Aksoy et al., 2004)
آهن در مرکز حلقه‌ی هم وجود دارد. پراکسید هیدروژن وارد سایت فعال آنزیم میشود و با اسیدآمینههای Asn147 و His74 برهمکنش، میدهد. این برهمکنش، باعث میشود که اتم هیدروژن بین اتم های اکسیژن منتقل شود و ایجاد یک مولکول آب و تشکیل کمپلکس I شود (کمپلکسI حاوی آهن IVمیباشد. Fe(IV) O=) در این حالت هِم[۱۴] در حالت رادیکال وجود دارد و با پراکسیدهیدروژن دوم وارد واکنش میشود و موجب ایجاد یک مولکول آب و اکسیژن میشود همچنین آنزیم کاتالاز، به حالت پایه که حاوی آهن Fe(III) است برمیگردد (Reid et al., 1981, Goyal et al., 2010)
ژن کاتالازدر انسان ژنی که باعث کدکردن آنزیم کاتالاز میشود بر روی کروموزوم شماره۱۳p11 قرار دارد. ژن کاتالاز دارای ۱۳ اگزون و ۱۲ اینترون میباشد (Quan et al., 1986). یکی از پلیمورفیسمهای شایع در ژن کاتالاز پلی مورفیسم تک نوکلئوتیدی است که به صورت جابجای C با T که در ناحیهی پروموترِ ژن کاتالاز(–۲۶۲C>T) رخ میدهد بر روی اتصال فاکتورهای پروتئینی و درنتیجه بر روی فعالیت آنزیم کاتالاز تاثیر میگذارد (Forsberg et al.,2001). در شکل۱-۴ ساختار ژن کاتالاز و جایگاه چندشکلی ژنتیکی مورد بررسی نشان داده شده است (Liu et al., 2010).
شکل ۱-۶- شکل شماتیک ژن کاتالاز و جایگاه چندشکلی ژنتیکی مورد بررسی
۱-۱۲: هدف
در طی استرسهای اکسیداتیو گونههای فعالِ اکسیژن (ROS)[15]تشکیل میشوند که با تغییر فعالیت کانالهای کلسیمی موجب افزایش کلسیم سیتوپلاسم میشوند .(Hool et al.2007) افرادی که ژن های فعال GSTM1 و GSTT1 ندارند یا در ناحیه پروموتور ژن کاتالاز دارای آلل T باشند، توانایی سمزدایی این گونههای فعال را ندارند، لذا احتمال اینکه کانالهای کلسیمی در طی استرس اکسیداتیو همواره باز باشد، بیشتر میباشد و احتمالا این افراد احساس درد بیشتری دارند. به همین علت رو به مصرف مواد مخدر میآورند تا تسکینی بر دردهایشان باشد. با توجه به روند رو بهرشد اعتیاد به مواد مخدر، بر آن شدیم تا در این مطالعه به بررسی ارتباط بین چندشکلیهای ژنتیکیِ ژن های GSTM ، GSTT1و CAT و اعتیاد به مواد مخدر بپردازیم.
.
فصل دوم
مروری بر تحقیقات انجام شده
ارتباط چندشکلی ژنهای GSTM1، GSTT1 و CAT با انواع سرطانها، دیابت مزمن و فراوانی این چندشکلیها در جمعیتهای مختلف موضوع مطالعه در بسیاری از مقالات بوده است. ولی با وجود این تحقیقات ارزشمند هنوز تحقیق جامعی در ارتباط بین چندشکلی ژن GSTM1، GSTT1 و CAT خطر اعتیاد به هروئین، تریاک و شیره تاکنون صورت نگرفته است؛که این پژوهش درصدد انجام آن است.
۲-۱: مطالعات صورتگرفته بر روی چند شکلیهای ژنتیکی GSTM1
– براساس یک مطالعه که توسطTamer و همکارانش در سال ۲۰۰۵ در ترکیه بر روی چندشکلی ژن GSTM1 در افراد سیگاری با سرطان معده بررسی کردهاند، ژنوتیپ نول GSTM1 ارتباط با پیشرفت سرطان معده دارد .(Tamer et al., 2005)
– براساس یک مطالعه که توسط Piacentini و همکارانش در سال ۲۰۱۲ در ایتالیا بر روی چندشکلی ژنتیکی GSTM1 با آسم در بیماران بزرگسال صورت گرفت هیچ ارتباط معناداری بین این پلیمورفیسم و بیماری آسم در افراد بزرگسال مشاهده نشده است .(Piacentini et al., 2012)
– براساس یک مطالعه که توسط Moasser و همکارانش در سال ۲۰۱۲ در شیراز(ایران) که بر روی پلی مورفیسم ژن GSTM1 با دیابت ملیتوس نوع ۲ صورت گرفت، ارتباط معناداری بین ژنوتیپ نول این پلیمورفیسم با بیماری دیابت ملیتوس نوع ۲ مشاهده شده است .(Moasser et al., 2012)
– براساس یک مطالعه که توسط Safarinejad و همکارانش در سال ۲۰۱۳ در تهران(ایران) بر روی چندشکلی ژنتیکی GSTM1 و ریسک ابتلا به سرطان مثانه در ۱۶۶ مرد مبتلا به سرطان مثانه و ۳۲۲ مرد سالم صورت گرفت، با مقایسه افراد بیمار و سالم در ارتباط با ژنوتیپ GSTM1 هیچ ارتباط معناداری بین این پلیمورفیسم و ریسکِ ابتلا به سرطان مثانه دیده نشده است .(Safarinejad et al., 2013)
– بر اساس یک مطالعه که توسط Sandoval-Carrillo و همکارانش در سال ۲۰۱۴ در مکزیک بر روی چندشکلی ژنتیکی GSTM1 و افزایش ریسک ابتلا پرهکلامپسی بر روی ۱۱۲ زن مبتلا به پرهکلامپسی و ۲۳۳ زن سالم صورت گرفت، با مقایسهی افراد سالم و بیمار در ارتباط با ژنوتیپ GSTM1 هیچ ارتباط معناداری بین این پلیمورفیسم و افزایش ریسک ابتلا به پرهکلامپسی وجو نداشت .(Sandoval-Carrillo et al., 2013)
– براساس یک مطالعه که توسط Nakatome و همکارانش در سال ۲۰۰۹ در ژاپن بر روی چند شکلی ژن GSTM1 و مصرفکنندگان متآمفتامین صورت گرفت، اختلاف معناداری بین ژنوتیپ نولِ این پلیمورفیسم و مصرف متآمفتامین در جمعیت زنهای مصرفکنندهی متآمفتامین مشاهده نمودند .(Nakatome et al., 2009)
۲-۲: مطالعات صورت گرفته بر روی چند شکلیهای ژنتیکی GSTT1
براساس یک مطالعه که توسط Moasser و همکارانش در سال ۲۰۱۲ در شیراز(ایران) که بر روی پلیمورفیسم ژن GSTT1 با دیابت ملیتوس نوع ۲ صورت گرفت، هیچ ارتباط معناداری بین ژنوتیپ نول این پلیمورفیسم با بیماری دیابت ملیتوس نوع ۲ مشاهده نشده است .(Moasser et al., 2012)
براساس یک مطالعه که توسط Sivonova و همکارانش در سال ۲۰۰۹ در اسلواکی بر روی پلیمورفیسم ژن GSTT1 با سرطان پروستات صورت گرفت، هیچ ارتباط معناداری بین این پلیمورفیسم و خطر ابتلا به سرطان پروستات مشاهده نشده است .(Sivonova et al., 2009)
براساس یک مطالعه که توسط Hashimoto و همکارانش در سال ۲۰۰۸ در ژاپن صورت گرفت، هیچ ارتباط معناداری بین پلیمورفیسمهای ژن آنزیمهای مرتبط با GSH، شامل GSTT2(rs1622002)، GSTA1(-69C/T)، GSTO1(rs4925)، GPX1(rs1050450)، GCLM( -588C/T) و GCLM (rs2301022) و مصرف متآمفتامین در جمعیت ژاپن نداشت. ولی فراوانی ژنوتیپ نول GSTT1 ارتباط معناداری بالای در بین مصرف کنندگان متآمفتامین نسبت به گروه کنترل داشته، و ممکن است پلیمورفیسم ژن GSTT1 یک ریسک فاکتور ژنتیکی در گسترش اعتیاد به مصرف متآمفتامین باشد (Hashimoto et al., 2008).

نوشته ای دیگر :   پژوهش - بررسی ارتباط چندشکلی های ژنتیکی ژن های GSTM1 ، GSTT1 و CAT با خطر اعتیاد به ...

برای دانلود متن کامل این پایان نامه به سایت  jemo.ir  مراجعه نمایید.
Copyright © All rights reserved. | Newsphere by AF themes.