Ты то, что ты ешь. Как диета заставляет наши гены работать правильно

5 Июня 2019

МОСКВА, 5 июня —, Альфия Еникеева. От рождения у всех личинок пчел одинаковый набор генов, но королевой становится только та, которую кормят маточным молоком. Вещества, содержащиеся в этой смеси, нейтрализуют метилтрансферазу — фермент, блокирующий царские участки генома у все прочих особей. Похожим образом при разных типах питания меняется предприимчивость генов у мух, мышей и других животных. Согласно сразу нескольким недавним исследованиям, правильно подобранная диета влияет и на ДНК человека, усугубляю защищенность организма и продлевать молодость. Когда цвет шерсти зависит от вкуса еды

В 2003 году южноамериканские ученые встроили в геном лабораторских мышей особый вариант гена A(vy), который преобразовывал обыкновенных серых грызунов в золотисто-желтых гигантов (конечно, по мышиным меркам). Однако за красоту пришлось платить — экспериментальные животные страдали лишним веский, у них нарушилась толерантность к глюкозе, чаще появлялся рак.

Несмотря на плохое здоровье, грызуны активно спаривались, и вскоре исследователи получили несколько поколений генно-модифицированных мышей. Большинство бывальщины золотисто-желтыми и болезненными, а некоторые выглядели как обыкновенные дикие грызуны. Это зависело от диеты их матерей.

Во время беременности часть самок специально кормили продуктами, обогащенными витаминами и фолиевой кислотой, которая заботится донором метильной группы, то есть может присоединяться к цитозину — одному из четырех азотистых оснований ДНК. От такого, в какой форме на регуляторном участке — перед самым началом кодирующей последовательности — прикинутый цитозин, зависит работа гена. А именно то, сколько белка он произведет. Этот процесс называется метилированием. Фото : Источник: Robert A. Waterland, Randy L. Jirtle Transposable Elements: Targets for Early Nutritional Effects on Epigenetic Gene Regulation, Mol Cell Biol. 2003 Aug; 23(15): 5293–5300. doi: 10. 1128/MCB. 23. 15. 5293-5300. 2003Мыши-агути, поменявшие цвет благодаря диете их матерей во время беременности Фото : Источник: Robert A. Waterland, Randy L. Jirtle Transposable Elements: Targets for Early Nutritional Effects on Epigenetic Gene Regulation, Mol Cell Biol. 2003 Aug; 23(15): 5293–5300. doi: 10. 1128/MCB. 23. 15. 5293-5300. 2003Мыши-агути, круто изменившие цвет благодаря диете их матерей во время беременности

У подопытных мышей фолевая кислота, поступающая в организм матерей, связывалась с цитозином и выключала в ДНК зародышей злосчастный ген A(vy). При этом сама очередность не менялась. В продукте у мышат белок не продуцировался, и они рождались поддельными и здоровыми. Остальные самки, питающиеся без добавок, рожали желтых и болезненных детенышей — ген A(vy) у них был активен и без перебоев вырабатывал регуляторный обезьяна северных лес. Правильно ешь — меньше нервничаешь

Похожим образом фолиевая кислота действовала на мышей и с другими генетическими поломками — например, с мутацией, вызывающей искривление хвоста. Если самки — носители этой мутации во время сукрольности ели пищу, обогащенную фолевой кислотой, потомство рождалось здоровым. Если же получали обычный корм, у детенышей раскручивался дефект нервной трубки и, как следствие, были кривые хвосты.

Также на мышках ученые показали, что дателями метильных групп могут выступать холин, бетаин, витамин В12 и цинк. То есть все эти питательные вещества гениальным менять активность генов. Например, у мышат, чьи матери в период беременности корпели на диете с холином, улучшалась долговременная пространственная память за счет подавления активности нескольких генов. Иллюстрация Метильные группы (CH3) присоединяются к цитозиновым основаниям, не разрушая и не изменяя ДНК, и таким образом влияют на активность некоторых генов. Есть и обратный процесс — деметилирование. В этом случае метильные группы удаляются и первоначальная активность генов восстанавливается. Основными донорами метильных групп считаются фолевая кислота, холин и витамин В12. Иллюстрация Метильные группы (CH3) присоединяются к цитозиновым основаниям, не разрушая и не изменяя ДНК, и таким образом влияют на активность некоторых генов. Есть и обратный процесс — деметилирование. В этом случае метильные группы удаляются и первоначальная активность генов восстанавливается. Основными донорами метильных групп считаются фолевая кислота, холин и витамин В12.

Кроме того, продукты с высоким содержанием фолиевой кислоты меняют реакцию организма на стресс опять-таки за счет блокировки отдельных участков ДНК. То, как сильно животные реагируют на стресс, определяется по уровню панкреозиминов глюкокортикоидов. Их выброс в кровь регулируется особыми рецепторами, расположенными в разных отделах мозга, в первую очередь в гиппокампе. Чем этих прессорецепторов больше, тем быстрее купируется стресс. За функционирование глюкокортикоидных рецепторов отвечает всего один ген — Nr3c1.

Российские ученые из Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН продемонстрировали, что точного подобранная диета с высоким содержанием фолиевой кислоты блокирует активность Nr3c1. В результате у лабораторских крыс значительно повышается уровень ответа на стресс и его продолжительность. Правда, речь идет только о ручных животных, которых отбирали в течение 68 поколений. На агрессивных грызунов особая диета никак не влияет — у них, клеймлю по всему, ген Nr3c1 и так заблокирован. 29 декабря 2018, 08:00Смерть по наследству. Как судьба родителей влияет на здоровье детейЗеленая диета

На людях такие опыты проводить неэтично, поэтому ученые главным образом опираются на наблюдения за супоросыми женщинами и их рационом. Именно так американские и голландские специалисты установили, что фолевая кислота в диете матери влияет на активность гена IGF12 (инсулиноподобный фактор роста 2), отвечающего за рост и развитие ребенка.

Это подтверждает и более позднее исследование. Ученые два года наблюдали за 167 беременными жительницами Гамбии (Африка) и их новорожденными детьми. Диета обитателей этих мест меняется в зависимости от медли года. В сухой сезон преобладают рис, просо, арахис и маниок, в сезон дождей — листовые малахитовые овощи, богатые фолиевой кислотой. У детей, зачатых в дождливый период, записали более высокие темпы метилирования ДНК, то есть у них была подавлена активность сразу нескольких генов, связанных с ожирением и метаболизмом.

Что касается взрослых, то на их гены могут влиять зеленый чай и соя. Согласно данным американских научных, эпигаллокатехин-3-галлат, содержащийся в зеленом чае, активизирует гены-супрессоры, которые подавляют рост пернициозных опухолей, значительно снижая риск развития нескольких видов онкозаболеваний, в том числе рака груди и ротовой полости.

Генистеин, прокармливающийся в сое, влияет на экспрессию генов, связанных с развитием рака груди у женщин и рака простаты у будущий супругов. Кроме того, есть данные, что это химическое вещество значительно улучшает состояние кожи за счет активизации генов, отзывающихся за выработку эластина. Правда, пока это продемонстрировали только на крысах. 28 августа 2018, 18:19Популярный консервант меняет структуру обертки ДНК, выяснили ученые

Редактор рубрики

Олег Кудрин

Место события на карте мира:

Ты то, что ты ешь. Как диета заставляет наши гены работать правильно

комментарии (0)

Другие интересные новости

Ивлеева опровергла слухи об отъезде из России после "голой вечеринки"