بررسی تنوع آللی پلی‌مورفیسم VNTR در ژن مونوآمین اکسیداز A زنان و مردان جوان مشهدی

نوع مقاله : مقاله های پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری تخصصی، گروه فیزیولوژی ورزش، پژوهشگاه تربیت بدنی و علوم ورزشی، تهران، ایران

2 استاد، گروه فیزیولوژی ورزش، دانشکده‌ی تربیت بدنی و علوم ورزشی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 استادیار، گروه فیزیولوژی ورزش، پژوهشگاه تربیت بدنی و علوم ورزشی، تهران، ایران

چکیده

مقدمه: فعالیت آنزیم مونوآمین اکسیداز A (MAOA) در اختلالات خلق و خو و فعالیت پایین همراه با رفتارهای پرخاشگرانه تغییر می‌یابد. ژن مونوآمین اکسیداز A که نقش مهمی در تخریب نوروترانسمیترهایی مانند سروتونین (نه اپی‌نفرین) و دوپامین بازی می‌کند، حاوی پلی‌مورفیسم‌هایی در ناحیه‌ی پروموتر خود است که بر کارایی رونویسی تأثیر می‌گذارد. همچنین، ژنوتیپ MA0A-VNTR با اعمال روان‌شناختی و سطح فعالیت بدنی مرتبط است. هدف از انجام مطالعه‌ی حاضر، تعیین تنوع ژنتیک و فراوانی آللی MAOA-VNTR در جمعیت جوان مشهدی و مقایسه‌ی آن با داده‌های مشابه از جمعیت‌های سایر کشورها بودروش‌ها: از 124 داوطلب (شامل 56 مرد و 68 زن با میانگین سن 7/5 ± 3/24 سال) مشهدی نمونه‌ی بزاق تهیه شد. DNA از نمونه‌ی سلول‌های گونه استخراج شد و ژنوتیپ MAOA با استفاده از Polymerase chain reaction (PCR) با پرایمرهای اختصاصی ژن شناسایی شدند. پلی‌مورفیسم‌ها توسط PCR با استفاده از پرایمرهای Forward: 5′ACAGCCTGACCGTGGAGAAG-3′ و Revers: 5′GAACGTGACGCTCCATTCGGA-3′ شناسایی شدند و منجر به محصولات 321 جفت‌باز (آلل 3 تکرار)، 336 (آلل 5/3 تکرار)، 351 ( آلل 4 تکرار) و 381 (آلل 5 تکرار) شد.یافته‌ها: از نتایج ترتیب توالی ناحیه‌ی پروموتر R5/3، R5/4 و R 5/5 تکرار با موفقیت به جای تکرارهای R3، R4 و R5 که توسط محققان قبلی معرفی شده بود، شناسایی شد. نتیجه‌ی ژنوتایپ MAOA-VNTR نشان داد که به ترتیب سه ژنوتیپ 5/4*5/4، 5/3*5/3 و 5/4*5/3، با حدود 77/46، 61/26 و 96/20 درصد و دو آلل 5/3 و 5/4 با 50/37 و 06/58 درصد شایع‌ترین آلل‌ها بودند. نتایج مطالعه‌ی حاضر در مقایسه با داده‌های دوازده جمعیت، تفاوت معنی‌داری بین فراوانی آلل با سایر جمعیت‌های عراقی، آفریقایی، نیوزلندی (با منشأ اروپایی)، آلمانی، ایتالیایی، چینی و آمریکایی داشت (05/0 > P).نتیجه‌گیری: فراوانی آلل MAO-A بین گروه‌های نژادی متفاوت است و فراوانی آلل R5/4 در جمعیت مردان و زنان مطالعه‌ی حاضر بیشتر بود؛ در نتیجه، همان‌گونه که در مطالعات گذشته نیز تأیید شده است، افراد دارای آلل R5/4 به دلیل فعالیت بالای رونویسی ژن MAOA از سطح فعالیت بدنی، افسردگی و انگیختگی پایین‌تری برخوردار بودند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Allelic Diversity of VNTR Polymorphism in Monoamine Oxidase A (MAOA) Gene in Young Women and Men in Mashhad, Iran

نویسندگان [English]

  • Sedigheh Sadat Hojjati 1
  • Abbas Ali Gaeini 2
  • Hadi Rohani 3
  • Mohammad Shariatzadeh 3
1 PhD Student, Department of Exercise Physiology, Sport Sciences Research Institute, Tehran, Iran
2 Professor, Department of Exercise Physiology, School of Physical Activity and Sport Sciences, University of Tehran, Tehran, Iran
3 Assistant Professor, Department of Exercise Physiology, Sport Sciences Research Institute, Tehran, Iran
چکیده [English]

Background: Monoamine oxidase A (MAOA) enzyme activity is changed in mood disorders, as well as lower activity associated with criminal and aggressive behaviors. The MAOA gene, which plays a vital role in degradation of neurotransmitters such as serotonin, norepinephrine, and dopamine, contains a polymorphism in its promoter region that affects transcriptional efficiency. Moreover, MAOA-VNTR genotype has been related with both physical activity level and psychological measures. The aim of the current study was to determine the genetic variation and allelic frequency of the MAOA-VNTR in young population, and to compare the result with similar data from other populations.Methods: Salvia samples were obtained from 124 volunteers in Mashhad, Iran (age: 24.3 ± 5.7 years, 55 men and 67 women). DNA was extracted from the cheek cell, and the MAOA genotype was identified using polymerase chain reaction (PCR) with gene specific primers. The polymorphism was detected by PCR using primers: Forward: 5′ACAGCCTGACCGTGGAGAAG-3′ and Revers: 5′GAACGTGACGCTCCATTCGGA-3′, and resulted in following products: 321 (3-repeat allele), 336 (3.5-repeat allele), 351 (4-repeat allele), and 381 (5-repeat allele).Findings: From the sequencing results, 3.5R, 4.5R and 5.5R repeats were successfully identified instead of the 3R, 4R, 5R repeats which were identified by previous researchers. The result of the MAOA-VNTR genotyping revealed that the three common genotype were 4.5*4.5, 3.5*3.5, and 3.5*4.5 with frequency of 46.77%, 26.61%, and 20.96%, respectively, and the two common alleles were 4.5R and 3.5R with frequency of 37.50% and 58.06% respectively. The result of our study, compared with data of twelve populations, showed a significant difference between allele frequencies of Iranian samples with Iraqi, Afrikaner, New Zealand (European origin), German, Italian, Chinese and American populations (P < 0.05).Conclusion: The frequency of MAOA allele is different between racial groups, and the frequency of the 4.5R allele is greater in the men and women populations of our study. As a result, as previously confirmed, individuals with the 4.5R allele have lower levels of physical activity, depression, and arousal due to high MAOA gene transcription activity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Monoamine oxidase A
  • Genotype
  • VNTR region
  1. Caballero A, Garcia-Dorado A. Allelic diversity and its implications for the rate of adaptation. Genetics 2013; 195(4): 1373-84.
  2. Al Tayie SR, Ali AA. Allelic Diversity of VNTR polymorphism in Monoamine Oxidase A (MAOA) gene in Iraqi Population. Journal of Pharmaceutical Sciences and Research 10(12): 3099-102.
  3. Contini V, Marques FZ, Garcia CE, Hutz MH, Bau CH. MAOA-uVNTR polymorphism in a Brazilian sample: Further support for the association with impulsive behaviors and alcohol dependence. Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet 2006; 141B(3): 305-8.
  4. Huang YY, Cate SP, Battistuzzi C, Oquendo MA, Brent D, Mann JJ. An association between a functional polymorphism in the monoamine oxidase a gene promoter, impulsive traits and early abuse experiences. Neuropsychopharmacology 2004; 29(8): 1498-505.
  5. Caspi A, McClay J, Moffitt TE, Mill J, Martin J, Craig IW, et al. Role of genotype in the cycle of violence in maltreated children. Science 2002; 297(5582): 851-4.
  6. Eslami Amirabadi MR, Rajezi ES, Davari-Ashtiani R, Khademi M, Emamalizadeh B, Movafagh A, et al. Monoamine oxidase a gene polymorphisms and bipolar disorder in Iranian population. Iran Red Crescent Med J 2015; 17(2): e23095.
  7. Nishioka SlA, Perin EA, Sampaio AS, Cordeiro Q, Cappi C, Mastrorosa RS, et al. The role of the VNTR functional polymorphism of the promoter region of the MAOA gene on psychiatric disorders. Archives of Clinical Psychiatry (Sao Paulo) 2011; 38(1): 34-42.
  8. Hare ML. Tyramine oxidase: A new enzyme system in liver. Biochem J 1928; 22(4): 968-79.
  9. Zeller EA. Über den enzymatischen Abbau von Histamin und Diaminen. 2. Mitteilung. Helvetica Chimica Acta 1938; 21(1): 880-90.
  10. Kinney EM, Coste SC, Reinke, C. Examination of the monoamine oxidase a gene promoter on motivation to exercise and levels of voluntary physical activity [Online]. [cited 2017]; Available from: URL: https://digitalcommons.linfield.edu/cgi/viewcontent.cgi?article=1231&context=symposium
  11. Johnston JP. Some observations upon a new inhibitor of monoamine oxidase in brain tissue. Biochem Pharmacol 1968; 17(7): 1285-97.
  12. Mirowska-Guzel D, Balkowiec-Iskra E. The role of monoamine oxidase in humans and its metabolism. Psychiatr Ann 2014; 44(11): 495-501.
  13. Sabol SZ, Hu S, Hamer D. A functional polymorphism in the monoamine oxidase A gene promoter. Hum Genet 1998; 103(3): 273-9.
  14. Balciuniene J, Emilsson L, Oreland L, Pettersson U, Jazin E. Investigation of the functional effect of monoamine oxidase polymorphisms in human brain. Hum Genet 2002; 110(1): 1-7.
  15. Kuepper Y, Grant P, Wielpuetz C, Hennig J. MAOA-uVNTR genotype predicts interindividual differences in experimental aggressiveness as a function of the degree of provocation. Behav Brain Res 2013; 247: 73-8.
  16. Reti IM, Xu JZ, Yanofski J, McKibben J, Uhart M, Cheng YJ, et al. Monoamine oxidase A regulates antisocial personality in whites with no history of physical abuse. Compr Psychiatry 2011; 52(2): 188-94.
  17. McDermott R, Tingley D, Cowden J, Frazzetto G, Johnson DD. Monoamine oxidase A gene (MAOA) predicts behavioral aggression following provocation. Proc Natl Acad Sci USA 2009; 106(7): 2118-23.
  18. Vaske J. The role of genes and abuse in the etiology of offending [PhD Thesis]. Cincinnati, OH: University of Cincinnati; 2009.
  19. Good DJ, Li M, Deater-Deckard K. A genetic basis for motivated exercise. Exerc Sport Sci Rev 2015; 43(4): 231-7.
  20. Guo G, Ou XM, Roettger M, Shih JC. The VNTR 2 repeat in MAOA and delinquent behavior in adolescence and young adulthood: associations and MAOA promoter activity. Eur J Hum Genet 2008; 16(5): 626-34.