Влияние диеты на здоровье невозможно переоценить. Функционирование организма, его хорошее состояние и риск заболеваний во многом зависят от режима питания. Оказывается, диета влияет на эпигеном - набор специфических для каждого организма веществ, обладающих способностью прикрепляться к генам и влиять на их активность. Более того, последние научные отчеты показывают, что диета напрямую влияет на последовательность ДНК. С развитием науки оказывается, что поговорка «Ты то, что ты ешь» приобретает все более буквальное значение.
С развитием медицины и диетологии все больше говорится овлиянии режима питания на здоровье Качество и пищевая ценность съеденной пищи влияет на обменные процессы, секрецию гормоны, состав крови, структурные мембраны и другие клеточные элементы или плотность костей. На самом деле сложное состояние организма во многом зависит от того, как вы питаетесь. Это следует, в том числе, из от циклического процесса отмирания клеток, строящих тело, и постоянного образования новых, для построения которых необходимы соответствующие питательные вещества. Все большее количество научных экспериментов показывает, что способ питания может снизить риск многих заболеваний, даже если у кого-то есть генетическая предрасположенность. Это поднимает вопрос о том, насколько сильно диета может влиять на структуру человеческого тела. Связь между пищей и генами может быть очень тесной.
Связь между эпигеномом и питанием
То, что мы едим, приводит к изменениям в прочтении генетического материала и последовательности генов.
Генетический материал и продукты, произведенные на основе его «прочтения», не постоянны и неизменны на протяжении всей жизни. На них влияет множество факторов, и одним из очень важных является диета, которая модифицируетэпигеном Эпигеном состоит из различных химических веществ и белков, которые обладают способностью присоединяться к ДНК и модулировать ее активность. путем «включения» и «выключения» генов. В результате они влияют на продукцию или ингибирование продукции отдельных белков в клетках. Эпигеномные соединения называются маркерами (метками). Они не изменяют последовательность ДНК, но влияют на то, как считывается информация, содержащаяся в гене. Маркеры могут передаваться от клетки к клетке, дублироваться и наследоваться из поколения в поколение. Эпигеном может сильно зависеть от диеты. Почти все клеточные гены зависят от питательных веществ, поступающих с пищей, что было подтверждено исследованиями на дрожжах - очень простых организмах, но с клеточными механизмами, сходными с человеческими. Эксперимент, проведенный Маркусом Ралсером, биохимиком из Кембриджского университета, показал, что питательные вещества, выделяемые из пищи, приводят к изменениям в функции генов и выработке белка. Классически гены контролируют, как питательные вещества, поступающие с пищей, используются для создания более крупных частиц. Оказывается, может быть и наоборот - клеточный метаболизм, доступность питательных веществ и способ их расщепления влияют на активность генов.
Влияние диеты на здоровье: последовательность ДНК
Последние научные отчеты показывают, что влияние диеты еще сильнее. Он не только изменяет эпигеном и влияет на то, как «читается» генетический материал, но может навсегда изменить последовательность ДНК. Доктор Стивен Келли и его аспирантка Эмили А. Сьюард из Оксфордского факультета наук о растениях провели эксперимент на двух типах паразитических микроорганизмов - бактериях Mollicutes и эукариотах Kinetoplastida, которые заражают разные виды растений и животных и, таким образом, питаются совершенно разными ингредиентами. В то же время у них есть общий эволюционный предок, поэтому их генетический материал схож.
Как кодируется генетический материал?
Цепь ДНК состоит из различных элементов, и наиболее важными в этом эксперименте являются азотистые основания - аденин, гуанин, цитозин и тимин. В зависимости от порядка расположения азотистых оснований в цепи ДНК синтезируются различные аминокислоты. Одна аминокислота образуется при помощи трех азотистых оснований, расположенных рядом друг с другом (триплет). Показательно, что в ДНК человека имеется 64 различных триплета, кодирующих 20 аминокислот. Это означает, что одна и та же аминокислота может кодироваться разными триплетами.
Исследование, опубликованное в журнале Genome Biology, показало, что последовательность ДНК экспериментальных микроорганизмов меняется в зависимости от наличия азота в рационе. Чем более богата азотом (с высоким содержанием белка) диета, тем больше азотистых оснований содержится в генетическом материале. Напротив, диета с низким содержанием азота (с высоким содержанием углеводов) приводит к предпочтению оснований с более низким содержанием азота. Несмотря на эти различия, в цепи ДНК по-прежнему кодируются одни и те же гены, поскольку изменения последовательности азотистых оснований происходят только внутри триплетов, кодирующих одни и те же аминокислоты.
Результаты эксперимента показали неизвестную до сих пор связь между клеточным метаболизмом и эволюционными изменениями, являющимися следствием изменений в цепочке ДНК. Они дают исходную информацию о том, как может измениться генетический материал по мере того, как организм приспосабливается к разным диетам. Это также объясняет, почему у близкородственных организмов такая разная ДНК. Более того, оказывается, на основе анализа генетического материала можно определить тип питания близкородственных организмов. Измененный под влиянием диеты клеточный метаболизм является лишь одним из элементов, влияющих на последовательность генов, но эта связь очень сильна и подтверждает популярное утверждение, что мы действительно то, что мы едим.
Влияние диеты на здоровье: примеры, подтвержденные научными исследованиями
Диета отца влияет на здоровье потомства, так как эпигенетическая информация передается в сперме, в том числе Метилирование ДНК.
- Ученые из Корнельского университета, проанализировав данные, содержащиеся в материалах «Проекта 1000 геномов», нашли доказательства того, что вегетарианская диета с неправильным соотношением омега-6 к омега-3 жирных кислот, поступающих с пищей, увеличивает риск воспалительных заболеваний хронических заболеваний, которые являются причиной болезней сердца и колоректального рака. Это первая находка, указывающая на специфическую генную мутацию, вызванную диетой. На основании анализа данных был сделан вывод, что вегетарианская диета, которой следовали многие поколения населения округа Пуна в Индии, могла быть причиной гораздо более частой мутации гена, отвечающего за метаболизм длинноцепочечных полиненасыщенных жирных кислот..
-
Проведенные в 2011 году эксперименты с микроРНК растений (вид генетического материала) показали тесную связь между биохимией пищи и биохимией организма, который ее ест. У лабораторных животных, как и у человека, обнаружены циркулирующие в их крови частицы растительных микроРНК, которые влияют на экспрессию гена, т.е. на процесс, при котором из генетического материала образуются хранящиеся в нем продукты. Исследователи из Нанкинского университета обнаружили, что наиболее распространенной микроРНК, обнаруженной в крови китайцев в исследовании, была РНК из риса, основного продукта питания. В исследовании на мышах было показано, что микроРНК риса связывается с информационной РНК животного, тем самым предотвращая экспрессию определенного гена. Опыт показал, что присутствие микроРНК приводило к уменьшению количества рецепторов в печени, ответственных за удаление «плохого» холестерина ЛПНП, и повышению уровня ЛПНП в крови.
- В результате анализа эпидемиологических и молекулярных исследований установлено, что рацион питания беременной влияет на ее эпигеном и эпигеном плода, а следовательно, оказывает долгосрочное влияние на здоровье плода. ребенок. По словам Карен Лилликроп, специалиста по пренатальному питанию из Университета Саутгемптона, диета матери влияет на риск развития инсулинорезистентности, диабета 2 типа, высокого кровяного давления, болезней сердца и риск ожирения у ребенка.
- Эпигеном, измененный пищевыми привычками отца, может повлиять на метаболизм ребенка, развитие иммунной системы и риск заболевания.
Источники:
- Сьюард Э. А., Келли С., Пищевой азот изменяет смещение кодонов и состав генома у паразитических микроорганизмов, Биология генома, 17:226, doi:10.1186/s13059-016-1087-9Ученые обнаруживают генетические доказательства того, что «мы есть то, что мы едим",
- Каспермейер Дж., Мы то, что мы едим? Доказательства того, что вегетарианская диета постоянно формирует геном человека, изменяя индивидуальный риск рака и сердечных заболеваний, молекулярная биология и эволюция, 2016 г., doi: 10.1093/molbev/msw076
- То, что вы едите, влияет на ваши гены: РНК из риса может пережить пищеварение и изменить экспрессию генов, http://blogs.discovermagazine.com/80beats/2011/09/21/what-you-eat-affects-your -гены-РНК-из-риса-могут-выжить-переваривание-и-изменение-выражения-гена/. WGoKVPnhDIU
- Хантер П., Мы то, что мы едим. Связь между диетой, эволюцией и негенетическим наследованием, EMBO Reports, 2008, 9(5), 413-415
- http://articles.mercola.com/sites/articles/archive/2016/02/22/you-are-what-you-eat.aspx
Как правильно похудеть - советы психодиетолога
Каждый из нас мечтает о стройной и стройной фигуре. Однако не все способы похудеть полезны для нашего здоровья. Как похудеть с умом и с пользой? Послушайте нашего эксперта - психодиетолога и тренера по здоровью Эльжбету Ланге.