Как храната влияе на гените - LMU Мюнхен

Диетата ни оставя следи в генома. Като част от нов проект на ЕС, изследователите разследват как метаболитните продукти се намесват в генната регулация.

храната

Снимка: Rawpixel/fotolia.com

Нарушенията, свързани с метаболизма, които могат да доведат до заболявания като затлъстяване, диабет или високо кръвно налягане, отдавна са се превърнали в широко разпространени заболявания. Те са причинени от комбинация от начин на живот, лоша диета и генетични фактори. Гените обаче не определят как тялото се справя с хранителните вещества като неизбежна съдба: Според новите резултати метаболитните продукти влияят на генната регулация - клетките могат да бъдат препрограмирани направо чрез хранене. „Голяма част от това, което ядем, се превръща директно в метаболитни продукти, които след това контролират нашите гени“, казва професор Андреас Ладурнер от LMU Biomedical Center. Като част от новата мрежа за докторанти на ЕС ChroMe, която се координира от Ladurner, международен екип от изследователи сега иска да изследва молекулярните механизми на новооткритите взаимоотношения и специално да разработи нови терапевтични подходи.

Наследствената молекула ДНК присъства в клетъчното ядро ​​на висшите организми като плътно опакован ДНК-протеинов комплекс, който е известен като хроматин. Кои гени са активни и кога се контролира от така наречените епигенетични модификации на хроматина - и тези молекулни превключватели се влияят от диетата: „Трайно твърде много захар и алкохол например драстично препрограмират клетките в черния дроб и други тъкани, така че Затлъстяването е силно задвижвано от генната регулация и инсулиновата чувствителност може да бъде загубена “, казва Ладурнер. По-нататъшни проучвания на групи, които сега участват в ChroMe, също така показват, че други фактори на начина на живот и околната среда също влияят на генната активност, като движението и състава на чревната флора.

Тези открития отварят напълно нови възможности за разработването на нови активни съставки за лечение на метаболитни заболявания. „Засега обаче знаем малко за молекулярните и физиологичните механизми на взаимодействията между храненето и генната регулация“, казва Ладурнер. Като част от новия проект учените сега искат да изяснят тези механизми. Това включва както начина, по който генните регулаторни протеини реагират на хранителни вещества и впоследствие модифицират хроматина, и как модификациите на епигенетичния хроматин от своя страна влияят върху метаболизма и физиологията.

ChroMe се финансира от Европейската комисия в рамките на рамковата програма „Хоризонт 2020“ с общо 3,8 милиона евро за четири години. Като „Иновационна мрежа за обучение на Мария Склодовска-Кюри (ITN)“, проектът се фокусира върху насърчаването на млади учени. Общо 15 докторанти ще проведат изследвания в тази свързана със здравето област в рамките на проекта. В допълнение към LMU, единадесет други институции и биотехнологични компании участват в ChroMe, включително Helmholtz Zentrum München, Университета в Оксфорд и Каролинския институт, както и седем партньорски организации.