1-1- گلوتاتیون S- ترانسفرازها………………………………………………………………………………………… 2     

1-2- ژن GSTO2…………………………………………………………………………………………………………… 4

1-3- ژن GSTM1………………………………………………………………………………………………………….. 6

1-4- بیماری آب مروارید وابسته به سن…………………………………………………………………………. 7

1-4-1- نشانه‌های پیشرفت آب مروارید………………………………………………………………………….. 7

1-4-2- اپیدمیولوژی…………………………………………………………………………………………………………. 8

1-4-3- طبقه بندی آب مروارید………………………………………………………………………………………. 8

1-4-4- ریسك فاكتورها……………………………………………………………………………………………………. 9

1-5-هدف…………………………………………………………………………………………………………………………… 10

فصل دوم:مروری بر تحقیقات پیشین

2-1-  تحقیقات پیشین……………………………………………………………………………………………………… 12

2-2-  فرضیات……………………………………………………………………………………………………………………. 14

فصل سوم:مواد و روش‌ها

3-1-  نمونه گیری……………………………………………………………………………………………………………… 16

3-2-  وسایل مورد نیاز………………………………………………………………………………………………………. 17

3-3-  مواد مورد نیاز………………………………………………………………………………………………………….. 17

3-4-  تهیه محلول‌ها………………………………………………………………………………………………………….. 18

3- 5-  استخراج DNA از خون محیطی به روش جوشاندن (Boiling)…………………. 19

3-6-  واكنش زنجیره‌ای پلیمراز (PCR)……………………………………………………………………….. 20

3-7-  تعیین ژنوتیپ ژن GSTO2………………………………………………………………………………… 22

3-9-  الكتروفورز………………………………………………………………………………………………………………… 22

3-10-  رنگ آمیزی ژل…………………………………………………………………………………………………….. 23

3-11-  تحلیل آماری…………………………………………………………………………………………………………. 25

فصل چهارم: نتایج

نتایج ……………………………………………………………………………………………………………………………………. 27

فصل پنجم:  بحث و نتیجه‌گیری

نتایج مطالعه حال حاضر…………………………………………………………………………………………………….. 36

پیشنهادات……………………………………………………………………………………………………………………………. 36

منابع و مأخذ    38

– گلوتاتیون S– ترانسفرازها

 

گلوتاتیون S-ترانسفرازها (GSTs)[1] اولین بار در سال 1961 شناسایی شدند (Booth et al., 1961). گلوتاتیون S- ترانسفرازها آنزیم‌های چند عملكردی هستند (Masoudi et al., 2011; Terada, 2005). این خانواده بزرگ آنزیمی از آنزیم‌های سم‌زدایی فاز II هستند، كه تركیب گلوتاتیون احیا شده (GSH) را برای تركیبات الكتروفیل درونی و بیرونی مختلف، كاتالیز می‌كنند (Takeshita et al., 2009; Whitbread et al., 2003; Whitbreada et al., 2003). این آنزیم‌ها برای سم‌زدایی زنوبیوتیك‌ها[2]، تركیبات سمی درونی و برای محافظت از بافت‌ها در برابر آسیب اكسیداتیو مهم هستند (Juronen et al., 2000).

 

 

 

GSTهای انسانی بر پایه همانندی توالی آمینواسید طبقه بندی می‌شوند. اعضای هر  كلاس، %75- %95 یكسانی توالی پروتئین داشته و اعضای كلاس‌های مختلف، یكسانی توالی پروتئین، %35- %25 است (Pearson et al., 1993).

گلوتاتیون S- ترانسفرازهای انسانی به دو كلاس GSTهای سیتوزولی و میكروزومی تقسیم می شوند. GST های سیتوزولی یا محلول، به طور عمده در سیتوپلاسم توصیف می‌شوند، اما در هسته و میتوكندری نیز وجود دارند. در هسته و میتوكندری GSTها ممكن است، نقش مهمی، در دفاع علیه استرس اكسیداتیو و شیمیایی بازی كنند. گروه GSTهای میكروزومی شامل 6 پروتئین هستند. دو تا از آن‌ها در تولید لكوترین‌ها و پروستاگلاندین E دخالت دارند. GSTهای میكروزومی در شبكه آندوپلاسمی و غشاء خارجی میتوكندری جمع می‌شوند تا از غشاءها در برابر استرس اكسیداتیو محافظت كنند (Raza et al., 2002). در میان GSTهای محلول كه در سیتوزول‌های بافت بیان می‌شوند، خانواده‌های ژنی زیر شناخته شده هستند (Hayes and Strange, 2000; Strange et al., 2001) :

كلاس آلفا[3] بر روی كروموزوم 6  (GSTA)

كلاس مو[4] بر روی كروموزوم 1 (GSTM)          

كلاس تتا[5] بر روی كروموزوم 22 (GSTT)        

كلاس پای[6] بر روی كروموزوم 11 (GSTP)

كلاس زتا[7] بر روی كروموزوم 14 (GSTZ)

كلاس سیگما[8] بر روی كروموزوم 4 (GSTS)

كلاس كاپا[9] بر روی كروموزوم 7 (GSTK)

كلاس امگا[10] بر روی كروموزوم 10 (GSTO)   (Tasa, 2004)

و GST كلاس میكروزومی (میكروزومال[11]، mGST)

در میان این GSTها: GSTA، GSTM، GSTP، GSTT، GSTZ و GSTO در داخل بخش سیتوزولی قرار گرفتند و GSTK در بخش میتوكندری قرار گرفته است(Terada, 2005). كلاس‌های دیگر (epsilon, delta, tau, phi, lambada) در گیاهان و حشرات یافت شده‌اند (Sawicki et al., 2003; Wagner et al., 2002).

در هر كلاس از GST در انسان، تعداد مختلفی از آن‌ها وجود دارند كه از یك عدد در كلاس Zeta و Pi تا پنج عدد در كلاس mu متغیر است (Pemble et al., 1996). ایزوزیم‌های GST، آنزیم‌های كلیدی شركت كننده در سیستم‌های تمیزكننده برای محافظت از وضوح عدسی هستند. GSTها، اولین آنزیم‌ها در مسیر مركاپتوریك اسید هستند كه افزایش نوكلئوفیل تیول از GSH برای بسیاری از تركیبات مضر كاتالیز می‌شود، و این برای سم‌زدایی از زنوبیوتیك‌ها و برای محافظت از عدسی‌ها و سایر بافت‌ها در برابر آسیب اكسیداتیو مهم هستند (Juronen et al., 2000). GSTها در عدسی‌ها و در اندام‌های دیگری مثل كبد فعالیت عمده‌ای دارند (Rathbun and Hanson, 1979).

GSTها در تنظیم مسیرهای سیگنالینگ[12] و بیوسنتز سلول و نیز در ایجاد بعضی بیماری‌های انسانی مانند پاركینسون[13] (Menegon et al., 1998)، آلزایمر[14]، آترواسكلروزیس[15]، سیروز كبدی[16]، سالخوردگی (Gupta et al., 2008)، و هم در مشكلات چشمی مانند آب‌مروارید[17] (Ansari et al., 1996)، گلوكوما[18] (Abu-Amero et al., 2008; Tasa, 2004) نقش مهمی دارند.

1-2- ژن GSTO2

كلاس امگای گلوتاتیون ترانسفرازها(GSTO)  در دامنه وسیعی از گونه‌ها شامل انسان‌، موش، موش صحرایی و Caenorhabditis elegans و  Drosophilamelanogasterشناسایی شده‌اند. مشخصه قابل توجه GST امگای انسان، موش، خوك و نماتود N-ترمینال با طول 19-20 توالی است كه درGST های دیگر  یافت نشده است (Board et al., 2000). در مقابل سایر GSTها، این GSTO فعالیت ضعیفی با سوبسترای مشترك GST دارد. اما فعالیت‌های جدید گلوتاتیون وابسته به تیول ترانسفرازها، دی هیدروآسكوربات ردوكتاز و مونومتیل آرسونات ردوكتاز را نشان می‌دهد. جایگاه فعال سیستئین را دارد كه می تواند پیوند دی‌سولفیدی با GSH را شكل دهد (Board et al., 2000; Takeshita et al., 2009).

GSTO انسان، شامل دو ژن GSTO1 و GSTO2 و ژن كاذب GSTO3p است. ژن‌های GSTO1 و GSTO2 به ترتیب 5/12 و 5/24 kb هستند. توسط 5/7 kb  بر روی كروموزوم 10q24.3 از هم جدا شده‌اند كه بین ماركرهای D10S603 و D10S597 قرار گرفته‌اند. GSTO2 با GSTO1 %64 همسانی آمینواسید و %73 تشابه دارد (Marahattaa et al., 2006; Takeshita et al., 2009). سه پلی مورفسیم در ژن‌های ‌GSTO: GSTO1*A140D، GSTO1*E155del، GSTO2*N142D در گروه‌های قومی شناسایی شده است (Marahattaa et al., 2006). ژن GSTO2 6 اگزون دارد كه 5/24 kb وسعت دارد (Whitbread et al., 2003). در GSTO2، جا‌به‌جایی A>G در موقعیت نوكلئوتید 424 در اگزون 4 شناسایی شد. جانشینی آمینواسید از آسپارژین به آسپارتات در باقیمانده 142 (N142D) صورت گرفته است. cDNA انسانی با طول كامل GSTO2 1179 جفت باز طول دارد و پروتئین باقیمانده‌های 243 آمینواسیدی را رمز می‌كند. اما اهمیت فیزیولوژی GSTO2 به طور كامل روشن نشده است (Masoudi et al., 2011).

چهار پلی‌مورفیسم تك نوكلئوتید غیرهمسان در موقعیت‌های نوكلئوتید 121، 389، 424، 472 در GSTO2 انسانی گزارش شده است. سه واریانت شیوع بسیار كمی در جمعیت انسانی دارند و تنها جانشینی در موقعیت 424 شیوع بالایی در جمعیت جهان دارد (Masoudi et al., 2011).

آلل 142D دارای فراوانی 31/0 در میان استرالیایی‌های اروپایی در كانبرا، 86/0 در میان آفریقایی‌های Bantu در Durban، و 27/0 در میان چینی‌ها از هنگ كنگ گزارش شده است (Marahattaa et al., 2006). در GSTO2، آلل142D ، بیشترین فراوانی در آفریقایی‌ها گزارش شده است (Whitbread et al., 2003).

آنالیز الگوی بیان مشخص كرد كه GSTO2 در همه‌جا به میزان كم بیان می‌شود (Masoudi et al., 2011; Wang et al., 2005). این پراكندگی وسیع GSTO2، تایید می‌كند كه عملكرد زیستی مهمی دارد. بیان قابل توجه GSTO2 در كبد، كلیه و ماهیچه اسكلتی دیده می‌شود و بیان پایین در قلب دیده می‌شود (Marahattaa et al., 2006; Whitbread et al., 2003). در پانكراس و پروستات نیز بیان بالایی دارد. بیان بیش از حد GSTO2 مرگ برنامه‌ریزی شده سلول‌های L-02 را القا می‌كند. Wang و همكارانش در سال 2005 دریافتند كه GSTO2 ممكن است نقش مهمی در سیگنال سلولی بازی كند (Wang et al., 2005).

 

1-3- ژن GSTM1

 كلاس mu در انسان دارای پنج ژن است كه عبارتند از: GSTM1، GSTM2، GSTM3، GSTM4 و GSTM5. ژن‌های این خانواده روی كروموزوم 1q13.3 به این ترتیب:              5′- GSTM4-GSTM2-GSTM1-GSTM5-GSTM3-3′ قرار گرفته‌اند. GSTM1 یكی از ژن‌های كد كننده كلاس mu است. GSTM1 دارای 10 اگزون می‌باشد (Kerb et al., 1999; Okcu et al., 2004; Xu et al., 1998). چندشكلی در GSTM1 (عضو كلاس mu) در همه جمعیت‌های انسانی وجود دارد (Harada et al., 1992; Pemble et al., 1994).

یك نوع از چندشكلی گزارش شده، كه در ژن‌ GSTM1 وجود آلل نول (غیرفعال) است كه GSTM1-0 نامیده می‌شود. آلل‌های GSTM1-0 به خاطر حذف در ژن GSTM1 به وجود می‌آید و منجر به فقدان فعالیت آنزیمی در افراد هموزیگوت برای آلل‌های فوق می‌شود (Harada et al., 1992; Pemble et al., 1994). این ژن در جمعیت‌های انسانی دارای چندشكلی ژنتیكی آللی به صورت حذف كامل ژن می‌باشد. براساس این چندشكلی افراد می‌توانند دارای دو فنوتیپ مختلف باشند؛ دارای دو آلل پوچ (GSTM1-null) كه پروتئین  GSTM1 را ندارد، و یا دارای یك یا دو آلل حاضر (GSTM1-present) كه پروتئین GSTM1 را دارد كه در نتیجه، فرد دارای ژنوتیپ GSTM1-null، از تمام فعالیت‌هایی كه توسط پروتئین GSTM1 صورت می‌گیرد مانند سم زدایی مواد سرطان‌زا، و فعالیت‌های متابولیكی مربوط به این آنزیم محروم می‌باشد.

افراد هموزیگوت برای آلل‌های نول در جایگاه‌ ژن GSTM1 دارای افزایش ریسك برای چندین نوع از انواع سرطان‌ها مانند: سرطان معده، كلوركتال(Saadat and Saadat, 2001; Saadat and Farvardin-Jahromi, 2006)، سرطان سینه (Park et al., 2000)، و سرطان خون(Saadat and Saadat, 2000)  و نیز بیماری‌های دیگر مثل آسم (Saadat et al., 2004b)، آب مروارید(Saadat and Farvardin-Jahromi, 2006; Saadat et al., 2004a; Sekine et al., 1995) و بیماری قلبی (Abu-Amero et al., 2006; Wilson et al., 2003) می باشند.

براساس گزارش از كل داده‌های موجود، فراوانی ژنوتیپ نولGSTM1 53 % بین قفقازی‌ها و 27 % بین آمریكائیان آفریقایی تبار و 53 % بین آسیایی‌ها است (Garte et al., 2001).

1-4- بیماری آب مروارید وابسته به سن

 آب مروارید، كدورت عدسی چشم است. زمانی كه ما به چیزی نگاه می‌كنیم، اشعه‌های نور به داخل چشم ما می‌روند. اشعه‌های نور، از طریق مردمك چشم و از طریق عدسی بر روی شبكیه متمركز می‌شوند. عدسی بایستی شفاف باشد تا نور به طور مناسب بر روی شبكیه متمركز شود. اگر عدسی كدر شود، این حالت را آب مروارید می‌نامند. كدورت عدسی كیفیت تصویر شبكیه‌ای را خراب می‌كند. باعث كاهش تیزبینی چشم می‌شود. اگر درمان نشود سرانجام باعث نابینایی می‌شود. همان طور كه آب مروارید به آرامی شروع به پیشرفت می‌كند؛ شما متوجه هیچگونه تغییری در بینایی خود در اوایل پیشرفت این بیماری نمی‌شوید.