Nutri-epigenetika - Az étrend és a genetika kapcsolata
NUTRIGENOMICS
Nutri-epigenetika: Az étrend és a genetika kapcsolata
Doreen Gille és Guy Vergères
Étkezésünk befolyásolhatja gyermekeink és unokáink egészségét. Mert egyre több bizonyíték van arra, hogy étrendünk beavatkozhat az epigenetikai mechanizmusokba. A cikk bemutatja az étrendi szokások és az epigenetikai módosítások későbbi hatása közötti kapcsolatot.
1. kémiai változások a DNS-ben; 2. a DNS-t érintő kémiai változások-
kötött fehérjék (hisztonok) és 3. az RNS molekulák hatása.
Kémiai változások a DNS-ben (DNS-metiláció)
A DNS-metilációs megközelítés megértése
ahhoz, hogy pontosan hogyan legyen nyomon követhető
A DNS a sejtben szerveződik (1. ábra). Nak,-nek
A DNS metilezéséről akkor beszélünk
kis molekulák (úgynevezett metilcsoportok: -CH3)
kovalensen kapcsolódik a DNS-hez, létrehozva a kromát-
ón szerkezete és következésképpen a
Gének befolyásolása. Leegyszerűsítve a
meghatározott gént állított le ezzel a metilációval
és az általa előállított információk a
A fehérje úgy van lezárva, hogy a fehérje már ne legyen
elő lehet állítani. Ez a jelenség jelöli-
"géncsendesítés" néven ismert. A hátrányokat-
Az ilyen módosítások szekvenciái összetettek, és a metiláció genomban elfoglalt helyétől függően a génexpresszió metilezéssel is aktiválható-
Nutri-épigénétique: la reláció entre alimentation et génétique
a. A DNS-metilációk egyáltalán nem hátrányosak, hanem elengedhetetlenek a testsejtek normális fejlődéséhez. A DNS-metilezés deregulációja nehéz lehet-
Mots clés: histologies módosításai - régulation épigénétique - modèle alimentaire et épigénétique
olyan betegségeket okozhat, mint a rák, a cukorbetegség, a neurológiai betegségek és így tovább. Ezeket a többnyire krónikus és az életkorral összefüggő betegségeket gyakran hipometilezés kíséri, amelyet a metilcsoportokat tartalmazó ételek elégtelen bevitele (lásd a Nutri-Epigenetics bekezdést) vagy az életkorral összefüggő, csökkent
A De plus en plus d’indices arra utal, hogy a notre alimentation peut intervenir sur des mécanismes épigénétiques. Doreen Gille et Guy Vergères, Institut des sciences alimentaires, priesente les relations entre des modèles alimentaires et les effets sur les modifications épigénétiques qui en résultent.
A DNS-hez kapcsolódó fehérjék kémiai változásai (hiszton-módosítások)
A hisztonok (1. doboz) esetében különböző molekulák, például metilcsoportok is kapcsolódhatnak. Biztosítják, hogy a kromatin szerkezete sokkal kompaktabb legyen, és ezáltal rendkívül megnehezítik a génekből származó információ átírásának lehetőségét („géncsendesítés”). Az acetil- és foszforcsoportok hozzáadása viszont megnyitja a kromatinszerkezetet és növeli a DNS hozzáférhetőségét, ami viszont aktiválja a génexpressziót (6). Ezeknek a módosításoknak a génexpresszióra gyakorolt hatása is összetett, és a kutatások folyamatosan küzdenek azért, hogy ezt az egyszerűsített modellt összeegyeztetjék a kísérleti valósággal.
1. ábra: A kromoszóma DNS (dezoxiribonukleinsav) szerkezete és szervezete a genetikai információ hordozója, amelyet gének formájában kódolnak. Kémiai szempontból a DNS sok nukleotid hosszú láncú molekulájából áll, amelyek mindig cukorból, foszfátmaradékból és a négy különböző bázis egyikéből állnak: adenin, timin, guanin, citozin. Ezen alapok sorrendje határozza meg a genetikai információt. Továbbá a láncmolekulák nincsenek meztelenül a sejtmagban, hanem a fehérjék, az úgynevezett hisztonok köré tekerednek, és velük együtt bonyolult struktúrákba szerveződnek. A hisztonok köré tekert DNS-t kromatinnak nevezik.
Epigenetikus szabályozás mikroRNS (miRNS) alkalmazásával
Csak néhány éve ismert, hogy az RNS-molekulák is befolyásolhatják a génexpressziót. Ezeket a génszabályozó miRNS molekulákat maguk a sejtek alakítják ki, reagálva a külső környezeti hatásokra vagy más specifikus jelekre. Számos sejtes folyamatot befolyásolnak, és szabályozzák a génexpressziót a DNS-metiláció és a hiszton-módosítások szabályozásával, és fordítva (5). A megváltozott miRNS-szinteket összefüggésbe hozták a különféle rákos megbetegedések megjelenésével és kialakulásával, különös tekintettel a sejtek növekedésében bekövetkezett változásokra és a programozott sejthalálhoz kapcsolódó folyamatokra (7). Az epigenetikus módosítások nem merevek vagy előre meghatározott folyamatok, hanem sok tényező, de különösen az egyéni életmód határozza meg. A diéta, a mozgás állapota, a bélflóra összetétele és a legszélesebb értelemben vett gyógyszer (pl. Gyógyszerek, kezelések), gyógyszerek, toxikus vegyületek és betegségek fontos meghatározói az epigenetikai módosulási állapotnak (8).
2. ábra: C1 metabolizmus, amely metilcsoportokat juttat a DNS-be és a hisztonokba. Az élelmiszerekből származó anyagok (vitaminok, nyomelemek stb.) Epigenetikusan befolyásolható interfészeket mutatják be (innen származnak [39]).
DNS-metil-transzferázok előállítása (3). A DNS-hipermetiláció következményeit a betegségek kialakulására is megvizsgálták (4). A metilációs folyamat megfordítható különféle metabolikus utakon (demetiláció), és nagy szerepet játszik az embrió és a sejtek differenciálódásának kialakulásában (5).
Nutri-epigenetika
A Nutri-epigenetika kutatja a tápanyagok és a táplálkozási minták kapcsolatát és azok következményeit az epigenetikai módosításokra, és ezáltal a génexpresszióra (9 A megfontolások nem csak akkor kezdődnek, amikor a kisgyermek elkezd enni, sokkal inkább már az anyaméhben: A táplálkozás a legfontosabb intrauterin környezeti tényező, amely befolyásolja a születendő gyermek genetikai aktivitását, és általában egész életen át tartó következményekkel jár (10). Itt játszik szerepet a DNS-metiláció és a hisztonmódosítók-
1. rovat:
Így válik a genetikai információ fehérjévé
Ha egy „gén expresszálódik”, akkor ez a génszegmens megnyílik a DNS-en, és „olvasási folyamat” megy végbe. A DNS-t mint modellt létrehozva egy új molekula, az RNS (ribonukleinsav). Az RNS mozgékony, elhagyja a sejtmagot, és információi szerint (a DNS-ből lemásolva) ezután kialakul a megfelelő fehérje. Ezeket a folyamatokat transzkripciónak (másolás) és transzlációnak (transzláció), valamint együttesen gén expressziónak nevezzük.
2. rovat:
Dióhéjban: epigenetika, epigenomika és tápanyag-epigenetika
Az epigenetika (epi = görög „ráadásul”/„is”, genetika = görög „leszármazás”/„származás”) a DNS-szekvencia olyan változásaival foglalkozik, amelyek nem mutációkon alapulnak, és mindazonáltal továbbadódnak. A változások megfigyelhetők a fenotípusban, a genotípusban azonban nem. Az epigenetikai diszciplína az egyes gének vagy génkészletek módosításával foglalkozik, míg az epigenomika az egész genom epigenetikus szereplőit vizsgálja. A NutriEpigenetics kutatja a tápanyagok és táplálkozási minták hatását az epigenetikai változásokra.
3 | 2016 SZE 11
«Epigenetikus
A módosítások visszafordíthatók, de akkor fordulhatnak elő, amikor a test sejtjei megosztódnak-
»Légy örökös.