Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Эндогенді фермент
Endogenous enzyme
Моноамин оксидаза А, сонымен қатар МАО А деп аталады, – фермент (E. C. 1.4.3.4), адамдарда МАОА генімен кодталады. Бұл ген – дофамин, норадреналин және серотонин сияқты аминдердің тотықтырғыш деаминациясын катализдейтін митохондриялық ферменттерді кодтайтын екі жақын гендер тобының бірі. Бұл гендегі мутация Бруннер синдромына алып келеді. Сондай-ақ, бұл ген әртүрлі психикалық аурулармен, оның ішінде антиәлеуметтік мінез-құлықпен де байланысты. Көптеген изоформаларды кодтайтын альтернативті тігілу транскрипттері анықталды.
Monoamine oxidase A, also known as MAO A, is an enzyme (E. C. 1.4.3.4) that in humans is encoded by the MAOA gene. This gene is one of two neighboring gene family members that encode mitochondrial enzymes which catalyze the oxidative deamination of amines, such as dopamine, norepinephrine, and serotonin. A mutation of this gene results in Brunner syndrome. This gene has also been associated with a variety of other psychiatric disorders, including antisocial behavior. Alternatively spliced transcript variants encoding multiple isoforms have been observed.
Ген
Моноамин оксидаза А, сонымен қатар МАО А деп аталады, адамда МАОА генімен кодталған фермент. Бұл ген X хромосомасының қарама-қарсы тізбегіндегі туысқан генге (MAOB) жақын орналасқан. Адамдарда МАО А промотор аймағында 30 негіздік қайталану тізбегі бірнеше рет әртүрлі санымен қайталанады. Қайталану тізбегінің 2R (екі қайталану), 3R, 3.5R, 4R және 5R варианттары бар, ал 3R және 4R варианттары барлық популяцияларда ең көп кездеседі. Промотордың варианттары әртүрлі этникалық топтарда әртүрлі жиілікпен кездесетіні анықталды. Метилирлеу арқылы МАОА гендік экспрессиясының эпигенетикалық модификациясы әйелдерде маңызды рөл атқарады. 2010 жылғы зерттеуде ерлерде МАОА-ның эпигенетикалық метилирленуінің әйелдерге қарағанда өте төмен және аз өзгергіштігі анықталды, ал ерлерде әйелдерге қарағанда мұрагерлік деңгейі жоғары.
Monoamine oxidase A, also known as MAO A, is an enzyme that in humans is encoded by the MAOA gene. This gene is adjacent to a related gene (MAOB) on the opposite strand of the X chromosome. In humans, there is a 30 base repeat sequence repeated several different numbers of times in the promoter region of MAO A. There are 2R (two repeats), 3R, 3.5R, 4R, and 5R variants of the repeat sequence, with the 3R and 4R variants most common in all populations. The variants of the promoter have been found to appear at different frequencies in different ethnic groups in an American sample cohort. The epigenetic modification of MAOA gene expression through methylation likely plays an important role in women. A study from 2010 found epigenetic methylation of MAOA in men to be very low and with little variability compared to women, while having higher heritability in men than women.
Белсенділер
АМО А өзінің гомологы МАО В-мен 70% аминқышқылдар тізбегінде сәйкестік көрсетеді. Осыған байланысты, екі ақуыздың құрылымы да ұқсас. MAO A және MAO B екеуінде де флавин аденоин динуклеотидін (FAD) байланыстыратын N-терминальді домен, амин субстратын байланыстыратын орталық домен және сыртқы митохондриялық мембранаға енгізілген C-терминальді α-спираль бар. MAO A-ның MAO B-ге қарағанда субстрат байланысу қуысы сәл үлкен, бұл екі фермент арасындағы каталитикалық белсенділіктің шамалы айырмашылығына себеп болуы мүмкін, сандық құрылым-белсенділік қатынасы зерттеулерінде көрсетілгендей. Екі фермент те салыстырмалы түрде ірі, шамамен 60 килодальтон салмаста, және тірі жасушаларда димерлер түрінде жұмыс істейді деп есептеледі. MAO B-мен салыстырғанда, MAO A серотонин мен норадреналинге артық таңдаулылық көрсетеді, ал екі фермент те допамин мен тираминге ұқсас туыстыққа ие. MAO A – мидың қалыпты қызметін реттейтін маңызды регулятор. Мида транскрипцияның ең жоғары деңгейі ми сабасында, гипоталамуста, миндаль безінде, хабенулада және ядролық аккумбенсте байқалады, ал ең төменгі деңгейі таламуста, жұлын мида, гипофизде және мишықта кездеседі. Холангиокарцинома MAO A экспрессиясын төмендетеді, ал жоғары MAO A экспрессиясы бар пациенттерде жақын орналасқан органдарға таралу азырақ болып, жақсы болжам мен ұзақ өмір сүруге байланысты.
MAO A shares 70% amino acid sequence identity with its homologue MAO B. Accordingly, both proteins have similar structures. Both MAO A and MAO B exhibit an N terminal domain that binds flavin adenine dinucleotide (FAD), a central domain that binds the amine substrate, and a C terminal α helix that is inserted in the outer mitochondrial membrane. MAO A has a slightly larger substrate binding cavity than MAO B, which may be the cause of slight differences in catalytic activity between the two enzymes, as shown in quantitative structure activity relationship experiments. Both enzymes are relatively large, about 60 kilodaltons in size, and are believed to function as dimers in living cells. Compared to MAO B, MAO A has a higher specificity for serotonin and norepinephrine, while the two enzymes have similar affinity for dopamine and tyramine. MAO A is a key regulator for normal brain function. In the brain, the highest levels of transcription occur in the brain stem, hypothalamus, amygdala, habenula, and nucleus accumbens, and the lowest in the thalamus, spinal cord, pituitary gland, and cerebellum. Cholangiocarcinoma suppresses MAO A expression, and those patients with higher MAO A expression had less adjacent organ invasion and better prognosis and survival.
Жүрек- қан тамырлары аурулары
МАОА белсенділігі ишемиялық реперфузиядан кейін жүрек зақымдануы кезінде апоптоз бен жүрек зақымдануымен байланысты. МАОА геніндегі мутациялар моноамин оксидаза жетіспеушілігіне, яғни Бруннер синдромына алып келеді.
MAOA activity is linked to apoptosis and cardiac damage during cardiac injury following ischemic reperfusion. Mutations in the MAOA gene results in monoamine oxidase deficiency, or Brunner syndrome.
Депрессия
Мидағы MAOA деңгейі позитрондық эмиссиялық томография арқылы өлшенген кезде, үлкен депрессиялық бұзылысы бар науқастарда орташа есеппен 34%-ға артады. Жоғары белсенді MAOA варианттары мен депрессия арасындағы байланысты зерттеген генетикалық қатынас зерттеулері әртүрлі нәтижелер көрсетті, кейбір зерттеулер жоғары белсенді варианттарды әйелдердегі үлкен депрессиямен, ерлердегі депрессияға байланысты суицидпен, ерлердегі үлкен депрессиямен және ұйқы бұзылысымен, сондай-ақ ерлер мен әйелдердегі үлкен депрессиялық бұзылыспен байланыстырды. Басқа зерттеулер жоғары белсенді MAOA генінің варианттары мен үлкен депрессиялық бұзылыс арасында маңызды байланыс таппады. Үлкен депрессиялық бұзылысы бар науқастарда, ферменттің ең белсенді түрін кодтайтын MAOA G/T полиморфизмі (rs6323) бар науқастарда плацебоға жауап беру деңгейі басқа генотиптерге қарағанда айтарлықтай төмен болады.
MAO A levels in the brain as measured using positron emission tomography are elevated by an average of 34% in patients with major depressive disorder. Genetic association studies examining the relationship between high activity MAOA variants and depression have produced mixed results, with some studies linking the high activity variants to major depression in females, depressed suicide in males, major depression and sleep disturbance in males and major depressive disorder in both males and females. Other studies failed to find a significant relationship between high activity variants of the MAOA gene and major depressive disorder. In patients with major depressive disorder, those with MAOA G/T polymorphisms (rs6323) coding for the highest activity form of the enzyme have a significantly lower magnitude of placebo response than those with other genotypes.
Әлеуметтік емес мінез-құлық
Адамдарда ВНТР генінің 2R аллелі мен қатысты ауыр қылмыс немесе зорлық-зомбылық жасау мүмкіндігінің артуы арасындағы байланыс анықталды. MAOA генінің ВНТР 2R аллелі, стресс факторларымен қатар (яғни отбасылық мәселелер, төменгі әлеуметтік статус немесе оқудағы сәтсіздіктер) зорлық-зомбылыққа бейімділіктің тәуекел факторы болып табылды. MAO A генінің 3R нұсқасы мен антиәлеуметтік мінез-құлықтың бірнеше түрі арасында байланыс бар: жоғары MAO A деңгейіне ие, зорлық-зомбылыққа ұшыраған балалардың антиәлеуметтік мінез-құлық дамыту ықтималдығы төмен. Балалық шақта зорлық-зомбылыққа ұшыраған және 3R аллеліне тән төмен MAOA белсенділігі бар адамдар ересек күнінде агрессивті мінез-құлыққа бейімділігі артады, ал төмен белсенділігі бар MAOA аллеліне ие еркектер тіпті жазалаушылық тәртіпке де осал болып көрінеді. Тестостеронның жоғары деңгейі, жүктілік кезінде ананың темекі шегуі, нашар материалдық жағдай, мектептен шығып қалу және төменгі IQ зорлық-зомбылық мінез-құлықпен байланысты және төмен белсенділік аллельдері бар еркектерде жиі кездеседі. 2014 жылы өткізілген ірі мета-талдау бойынша, 3R аллелінің агрессия мен антиәлеуметтік мінез-құлыққа әсері, басқа факторлардың болмауында, шамалы және маңызды емес. Әдістемелік мәселелерге байланысты авторлар бұл нәтижені әсердің болуын растамайды. MAO A гені антиәлеуметтік мінез-құлық бойынша алғашқы кандидат ген болып табылады және "көп ұрпақты, зорлық-зомбылыққа толы голланд әулетінің молекулалық генетикалық талдауы" кезінде анықталды. Финляндиялық тұтқындарды зерттеу нәтижесінде, допамин айналымын төмендетуге ықпал ететін MAOA L (төмен белсенділік) генотипінің өте зорлық-зомбылық мінез-құлықпен байланысты екені анықталды. Зерттеу мақсатында "өте зорлық-зомбылық" кемінде он адамды өлтіру, өлтіруге талпыну немесе дене күші қолдану ретінде қарастырылды. Дегенмен, ірі геномдық кең ауқымды ассоциациялық зерттеуде MAOA генінің агрессияға елеулі әсері анықталған жоқ. Антиәлеуметтік жеке тұлғалық бұзылысы бойынша жүргізілген GWAS зерттеуі де MAOA-ның маңызды әсерін көрсетпеді. Тағы бір зерттеу кандидат гендерді іздеу арқылы әсерді анықтағанмен, ірі GWAS-та ешқандай дәлел таба алмады. Бұл нәтижелердің қайталанбауы кандидат гендерді зерттеудегі мәселелермен байланысты, себебі олар көптеген жалған оң нәтижелерге әкелуі мүмкін.
In humans, an association between the 2R allele of the VNTR region of the gene and an increase in the likelihood of committing serious crime or violence has been found. The VNTR 2R allele of MAOA has been found to be a risk factor for violent delinquency, when present in association with stresses, i. e. family issues, low popularity or failing school. A connection between the MAO A gene 3R version and several types of anti social behaviour has been found: Maltreated children with genes causing high levels of MAO A were less likely to develop antisocial behavior. Low MAO A activity alleles which are overwhelmingly the 3R allele in combination with abuse experienced during childhood resulted in an increased risk of aggressive behaviour as an adult, and men with the low activity MAOA allele were more genetically vulnerable even to punitive discipline as a predictor of antisocial behaviour. High testosterone, maternal tobacco smoking during pregnancy, poor material living standards, dropping out of school, and low IQ predicted violent behavior are associated with men with the low activity alleles. According to a large meta analysis in 2014, the 3R allele had a small, nonsignificant effect on aggression and antisocial behavior, in the absence of other interaction factors. Owing to methodological concerns, the authors do not view this as evidence in favor of an effect. The MAO A gene was the first candidate gene for antisocial behavior and was identified during a "molecular genetic analysis of a large, multigenerational, and notoriously violent, Dutch kindred". A study of Finnish prisoners revealed that a MAOA L (low activity) genotype, which contributes to low dopamine turnover rate, was associated with extremely violent behavior. For the purpose of the study, "extremely violent behavior" was defined as at least ten committed homicides, attempted homicides or batteries. However, a large genome wide association study has failed to find any large or statistically significant effects of the MAOA gene on aggression. A separate GWAS on antisocial personality disorder likewise did not report a significant effect of MAOA. Another study, while finding effects from a candidate gene search, failed to find any evidence in a large GWAS. This lack of replication is predicted from the known issues of candidate gene research, which can produce many substantial false positives.
Агрессия мен "жауынгерлік ген"
ВНТР промоторлық аймағының төмен белсенділігі бар MAO A генінің варианттары "жауынгер гені" деп аталады. Әлеуметтік шеттеуге немесе оқшаулануға тап болғанда, төмен белсенді MAO A варианттарына ие адамдар, жоғары белсенді MAO A геніне ие адамдарға қарағанда жоғары агрессия деңгейін көрсетті. Төмен белсенді MAO A жоғары ынталандыру жағдайындағы агрессивті мінез-құлықты айқын болжауға мүмкіндік берді: MAO A генінің төмен белсенділігі бар нұсқасына ие адамдар (70 адамдық сынама көлемінде 62%-ға қарағанда 75%-ы) қорғануға көбірек бейімделді және егер шығын үлкен болса, қалыпты MAO A нұсқасына ие адамдарға қарағанда күштірек әрекет етті. MAOA гендерінің агрессияға тигізетін әсері де шамадан тыс бағаланғаны үшін сынға ұшырады. Шындығында, MAOA гені, тіпті балалық шақтағы қиындықтармен байланысты болған жағдайда да, өте шағын әсерге ие екені белгілі. Осы генге байланысты аллельдері бар адамдардың көп бөлігі зорлық-зомбылыққа жол қоймаған.
Low activity variants of the VNTR promoter region of the MAO A gene have been referred to as the warrior gene. When faced with social exclusion or ostracism, individuals with the low activity MAO A variants showed higher levels of aggression than individuals with the high activity MAO A gene. Low activity MAO A could significantly predict aggressive behaviour in a high provocation situation: Individuals with the low activity variant of the MAO A gene were more likely (75% as opposed to 62%, out of a sample size of 70) to retaliate, and with greater force, as compared to those with a normal MAO A variant if the perceived loss was large. The effects of MAOA genes on aggression have also been criticized for being heavily overstated. Indeed, the MAOA gene, even in conjunction with childhood adversity, is known to have a very small effect. The vast majority of people with the associated alleles have not committed any violent acts.
Құқықтық салдарлар
2009 жылы АҚШ-та өткен қылмыстық сотта "жауынгер гені" және балалық зорлық-зомбылық тарихының үйлесіміне негізделген аргумент бірінші дәрежелі кісі өлтіру айыбынан және өлім жазасынан құтылуға сәтті көмектесті; алайда, кінәлі кісі өлтіруші 32 жылға бас бостандығынан айырылды. Екінші жағдайда, генетикалық тест нәтижесінде оның төмен белсенді MAOA нұсқасы бар екені анықталғаннан кейін, ол бірінші емес, екінші дәрежелі кісі өлтіруде айыпты деп танылды. Германиядағы судьялар айыпталатын адамның MAOA L генотипі туралы мәлімет алғанда, оны міндетті түрде психиатриялық стационарға жатқызуға бейімдірек.
In a 2009 criminal trial in the United States, an argument based on a combination of "warrior gene" and history of child abuse was successfully used to avoid a conviction of first degree murder and the death penalty; however, the convicted murderer was sentenced to 32 years in prison. In a second case, an individual was convicted of second degree murder, rather than first degree murder, based on a genetic test that revealed he had the low activity MAOA variant. Judges in Germany are more likely to sentence offenders to involuntary psychiatric hospitalization on hearing an accused's MAOA L genotype.
Эпигенетика
Зерттеулер әйелдердегі MAOA генінің метилирленуін никотинге және алкогольге тәуелділікпен байланыстырады. Екінші MAOA VNTR промоторы, P2, эпигенетикалық метилирлеуге әсер етеді және балалық шақта зорлық-зомбылыққа ұшыраған әйелдерде ғана антиәлеуметтік жеке тұлғалық бұзылысының белгілеріне әсер етеді. Темекі тартпаған 34 еркекке жасалған зерттеуде геннің метилирленуі оның мидағы экспрессиясын өзгерте алатыны көрсетілді.
Studies have linked methylation of the MAOA gene with nicotine and alcohol dependence in women. A second MAOA VNTR promoter, P2, influences epigenetic methylation and interacts with having experienced child abuse to influence antisocial personality disorder symptoms, only in women. A study of 34 non smoking men found that methylation of the gene may alter its expression in the brain.
Жануарлардағы зерттеулер
Функциялық бұзылған MAOA гені егешқұйрықтарда агрессия деңгейінің жоғарылауымен байланысты, сондай-ақ адамдарда да агрессия деңгейінің күшеюімен байланысты. Егешқұйрықтарда бұзылған MAOA гені инсерциялық мутагенез арқылы жасалады (ол 'Tg8' деп аталады). Бұл егешқұйрықтар көрсеткен агрессия түрлерінің кейбіреулері: аумақтық агрессия, жыртқыштық агрессия және оқшауланудан туындаған агрессия. Адамдар мен егешқұйрықтарда жүргізілген зерттеулер MAOA генінің сегізінші экзонындағы нонсенс нүктелік мутацияның MAO A толық жетіспеушілігі салдарынан импульсивті агрессивтілікке себеп болатынын көрсетеді.
A dysfunctional MAOA gene has been correlated with increased aggression levels in mice, and has been correlated with heightened levels of aggression in humans. In mice, a dysfunctional MAOA gene is created through insertional mutagenesis (called 'Tg8'). Some types of aggression exhibited by these mice were territorial aggression, predatory aggression, and isolation induced aggression. There is research in both humans and mice to support that a nonsense point mutation in the eighth exon of the MAOA gene is responsible for impulsive aggressiveness due to a complete MAO A deficiency.