Нутріепігенетика - зв’язок між дієтою та генетикою

НУТРИГЕНОМІКА
Нутрі-епігенетика: зв’язок між дієтою та генетикою

Дорін Гілл та Гі Вержер
Спосіб харчування ми може вплинути на здоров’я наших дітей та онуків. Тому що є все більше доказів того, що наша дієта може втручатися в епігенетичні механізми. У статті показано взаємозв'язок між режимами харчування та подальшим впливом епігенетичних модифікацій.

1. хімічні зміни в ДНК; 2. хімічні зміни, що впливають на ДНК-
зв’язані білки (гістони) та 3. вплив молекул РНК.

Хімічні зміни в ДНК (метилювання ДНК)

Зрозуміти підхід метилювання ДНК

щоб мати можливість, має бути зрозумілим, як саме

ДНК організована в клітині (рис. 1). З

Про метилювання ДНК говорять коли

малі молекули (так звані метильні групи: -CH3)

ковалентно приєднуються до ДНК, створюючи кольоровість-

структура олова і, отже, активність

Гени, що зазнають впливу. Простіше кажучи - це

визначений ген, що вимикається цим метилюванням

та інформація, яку вона містить для отримання a

Білок заблокований так, що білка вже немає

може бути виготовлений. Це явище позначає-

відомий як «приглушення генів». Мінуси-

Послідовності таких модифікацій складні, і в залежності від положення метилювання в геномі, експресія гена також може активуватися метилюванням-

Nutri-épigénétique: відношення антрементації та генетики

. Метилювання ДНК аж ніяк не невигідне, а навпаки, важливе для нормального розвитку клітин організму. Дерегуляція метилювання ДНК може бути важкою-

Mots clés: модифікації гістонів - регулювання епігеніки - модель alimentaire et épigénétique

викликати такі захворювання, як рак, діабет, неврологічні захворювання тощо. Ці переважно хронічні та вікові захворювання часто супроводжуються гіпометилюванням, яке спричинене недостатнім споживанням їжі, що містить метильні групи (див. Параграф Нутрі-епігенетика) або віковим, зниженим

De plus en plus d’indices припускають, що notre alimentation peut intervenir sur des mécanismes épigénétiques. Представництво Дорін Гілл та Гі Вержера, Інститут аліментарних наук, представлення відносин, що стосуються модельних аліментарів та інших результатів модифікацій, епігенетика, що відповідає вимогам.

Хімічні зміни білків, пов'язаних з ДНК (модифікації гістонів)

У випадку з гістонами (графа 1) різні молекули, такі як метильні групи, також можуть приєднуватися. Вони гарантують, що структура хроматину є набагато компактнішою, і, отже, можливість транскрипції інформації з генів надзвичайно ускладнена ("замовчування генів"). Додавання ацетильних та фосфорних груп, навпаки, відкриває структуру хроматину та збільшує доступність до ДНК, що в свою чергу активує експресію генів (6). Вплив цих модифікацій на експресію генів також складний, і дослідження постійно намагаються узгодити цю спрощену модель з експериментальною реальністю.

Рисунок 1: Структура та організація хромосомної ДНК (дезоксирибонуклеїнова кислота) є носієм генетичної інформації, яка кодується у вигляді генів. З хімічної точки зору, ДНК складається з довголанцюгових молекул багатьох нуклеотидів, які завжди складаються з цукру, залишку фосфату та однієї з чотирьох різних основ: аденін, тимін, гуанін, цитозин. Послідовність цих основ визначає генетичну інформацію. Крім того, ланцюгові молекули не голі в клітинному ядрі, а обмотані білками, так званими гістонами, і організовані разом з ними в складні структури. ДНК, обвита гістонами, називається хроматином.

Епігенетична регуляція за допомогою мікроРНК (miРНК)
Лише кілька років відомо, що молекули РНК також можуть впливати на експресію генів. Ці молекули мікроРНК, що регулюють гени, утворюються самими клітинами у відповідь на вплив зовнішнього середовища або інші специфічні сигнали. Вони впливають на численні клітинні процеси та регулюють експресію генів, контролюючи метилювання ДНК та модифікації гістонів, і навпаки (5). Змінені рівні міРНК пов’язані з появою та розвитком різних видів раку, особливо зі зміною росту клітин та процесів, пов’язаних із запрограмованою загибеллю клітин (7). Епігенетичні модифікації не є жорсткими або зумовленими процесами, але визначаються багатьма факторами, але особливо індивідуальним способом життя. Дієта, стан руху, склад кишкової флори та вплив ліків у широкому розумінні (наприклад, ліки, лікування), наркотиків, токсичних сполук та хвороб є важливими детермінантами статусу епігенетичної модифікації (8).

Рисунок 2: Метаболізм С1, який доставляє метильні групи до ДНК та гістонів. Показані інтерфейси, на які можуть впливати епігенетично речовини (вітаміни, мікроелементи тощо) з їжею (взято з [39]).
Виробництво ДНК-метилтрансфераз (3). Також досліджено наслідки гіперметилювання ДНК на розвиток хвороби (4). Процес метилювання може бути зворотним шляхом за допомогою різних метаболічних шляхів (деметилювання) і відіграє важливу роль у розвитку диференціації зародка та клітин (5).

Нутрі-епігенетика
Нутріепігенетика досліджує взаємозв'язок між поживними речовинами та особливостями харчування та їх наслідки для епігенетичних модифікацій і, отже, для експресії генів (9). Міркування починаються не лише тоді, коли малюк починає їсти, але вже в утробі матері: харчування є найважливішим внутрішньоутробним фактором зовнішнього середовища, який впливає на генетичну активність майбутньої дитини і, як правило, має наслідки протягом усього життя (10). У цьому контексті роль відіграють метилювання ДНК та модифікатори гістонів-

Графа 1:
Так генетична інформація стає білком
Якщо «ген експресується», цей генний сегмент відкривається в ДНК і відбувається «процес зчитування». З ДНК як моделлю створюється нова молекула - РНК (рибонуклеїнова кислота). РНК рухлива, залишає ядро клітини, і відповідно до її інформації (скопійованої з ДНК) потім утворюється відповідний білок. Ці процеси називаються транскрипцією (копіювання) та трансляцією (трансляція) і в сукупності як експресія генів.
Графа 2:
У двох словах: епігенетика, епігеноміка та нутрієпігенетика
Епігенетика (епі = грецьке означає "додатково"/"також", генетика = грецьке означає "походження"/"походження") має справу зі змінами послідовності ДНК, які не засновані на мутаціях і тим не менше передаються далі. Зміни можна спостерігати у фенотипі, але не в генотипі. Епігенетична дисципліна займається модифікацією окремих генів або наборів генів, тоді як епігеноміка досліджує епігенетичних суб'єктів у всьому геномі. NutriEpigenetics досліджує вплив поживних речовин та особливостей харчування на епігенетичні зміни.
3 | 2016 SZE 11

«Епігенетичний
Модифікації оборотні, але можуть відбуватися, коли клітини тіла діляться-
»Бути спадкоємцем.