CHRNA4 Geni ve Yapısı

İçindekiler

CHRNA4 Geni: Kolinerjik Resesptör Nikotinik Alfa 4 Alt Birimi

Normal Fonksiyonu

CHRNA4 geni, nöronal nikotinik asetilkolin reseptörü (nAChR) adı verilen daha büyük bir proteinin bir parçasının (alt birim) üretim emrini verir. Her bir nAChR proteini, genellikle iki alfa (α) ve üç beta (p) alt biriminden oluşan beş alt birimden oluşur. Birçok farklı kombinasyon mümkündür ve her nAChR proteininin özellikleri, içerdiği alt birimlere bağlıdır. Beyinde en yaygın nAChR proteinleri, iki a4 (alfa) alt birimleri ve üç b2 (beta) alt birimlerinden oluşmaktadır. CHRNA4 geni, a4 (alfa) alt biriminin üretilmesinden sorumludur.

Beyinde, nAChR proteinleri yaygın olarak dağılır ve sinir hücreleri (nöronlar) arasındaki kimyasal sinyallemede önemli bir rol oynar. NAChR proteinleri, kalsiyum, sodyum ve potasyum gibi yüklü atomların (iyonların) hücre zarını geçmesine izin veren kanallar olarak işlev görür. Bu kanallar, beyin kimyasalı (nörotransmitter) olan asetilkoline bağlandığında açılır. Ayrıca kanallar, tütünde bağımlılık yapan madde olan nikotine yanıt olarak açılır.

Nöronlar arasındaki iletişim, bir nörondan salınan ve komşu nöronlar tarafından alınan nörotransmitterlere bağlıdır. Bu kimyasalların salınımı ve alımı, sinyallerin nöronlar arasında verimli ve doğru bir şekilde geçirilmesini sağlamak için sıkı bir şekilde düzenlenmiştir. Araştırmacılar, nAChR kanallarının nörotransmitterlerin normal salınımını ve alımını kontrol etmede önemli bir rol oynadığına inanmaktadır.

Geniş bir beyin fonksiyonu yelpazesi, uyku ve uyarılma, yorgunluk, kaygı, dikkat, ağrı algısı ve hafıza gibi nAChR kanallarına bağlıdır. Ayrıca bu kanallar doğumdan önce de aktiftir, bu da erken beyin gelişimine neden olur. Beyindeki nAChR kanallarını hedefleyen en az bir ilaç, insanların sigarayı bırakmalarına yardımcı olmak için geliştirilmiştir; bu kanalları hedefleyen diğer ilaçlar şizofreni, Alzheimer Hastalığı ve ağrı tedavisi için araştırılmaktadır.

Genetik Değişikliklerle İlişkili Sağlık Sorunları

Otozomal Baskın Noktürnal Ön Lob Epilepsisi

Otozomal Baskın Noktürnal Ön Lob Epilepsisi olan kişilerde, CHRNA4 geninde en az dört mutasyon tespit edilmiştir. Bu mutasyonların çoğu nAChR kanallarının a4 alt birimindeki tek protein yapıtaşlarını (amino asitler) değiştirir; bir mutasyon a4 (alfa) alt birimine fazladan bir amino asit ekler.

CHRNA4 geni mutasyonları, nAChR kanallarını nörotransmiter asetilkoline karşı daha duyarlı hale getirir ve kanalların normalden daha kolay açılmasını sağlar. Hücre zarı boyunca iyon akışında ortaya çıkan artış, nöronlar arasındaki sinyali değiştiren nörotransmitterlerin salınımını değiştirir. Araştırmacılar, beyindeki belirli nöronların aşırı heyecanlanmasının nöbetlerle ilişkili anormal beyin aktivitesini tetiklediğine inanıyor. ADNFLE’da görülen nöbetlerin beynin ön loblarında neden başladığı ve en sık uyku sırasında ortaya çıktığı açık değildir.

Diğer bozukluklar

CHRNA4 genindeki çeşitli varyasyonlar (polimorfizmler), muhtemelen bir kişinin tütün bağımlılığı riskine katkıda bulunur. Sigaralar ve diğer tütün formları, beyindeki nAChR kanalları ile etkileşime giren ve artmış sağlık ve uyanıklık hissi üretmek için nikotin içerir. Beyindeki bu değişiklikler, büyük ölçüde bağımlılık yapan nikotin yapar.

Çünkü nikotin, öncelikle nAChR kanalları ile etkileşerek beyin üzerindeki etkilerini uyguladığından, araştırmacılar genetik değişikliklerin tütün bağımlılığını etkileyip etkilemediğini görmek için bu kanalların alt birimlerini incelediler. Birkaç CHRNA4 geni polimorfizminin, bir kişinin tütün bağımlısı olma riski ile ilişkili olduğunu bulmuşlardır. Her polimorfizm, nAChR kanallarının a4 (alfa) alt birimindeki tek bir amino asidi değiştirir. Bu değişiklikler, muhtemelen beyindeki nörotransmitterlerin (dopamin dahil) salınımını ve alımını etkileyen nAChR kanallarının yapısını değiştirir. Beyin kimyasındaki bu değişikliklerin tütüne bağımlı olma riskini nasıl etkilediği belirsizdir.

Araştırmalar, genetik faktörlerin bir kişinin tütün bağımlılığına karşı savunmasızlığında önemli bir rol oynadığını göstermiştir. Ancak, diğer bağımlılık biçimleri gibi, tütün bağımlılığı da birden fazla genetik ve çevresel faktör tarafından belirlenen karmaşık bir davranıştır.

Kromozomal Konum

Sitogenetik Konum: 20q13.33, 13.33 konumundaki kromozom 20’nin uzun (q) kolu
Moleküker Konum: Kromozom 20 üzerindeki 63,343,310 – 63,375,471 baz çiftleri