我們吃的食物會影響我們的基因嗎 在酵母中研究表明情況可能如此
根據(jù)發(fā)表在“ 自然微生物學(xué) ”雜志上的最新研究,幾乎所有的基因都可能受到我們食用的食物的影響。這項研究在酵母中進(jìn)行 - 可用于模擬身體的一些基本過程 - 表明雖然我們基因的活動影響我們的新陳代謝,但事實恰恰相反,細(xì)胞可利用的營養(yǎng)物質(zhì)影響我們的基因。
我們細(xì)胞的行為由其基因的活性和維持細(xì)胞所需的化學(xué)反應(yīng)(稱為代謝)的組合決定。代謝在兩個方向起作用:分子的分解為身體提供能量和細(xì)胞所需的所有化合物的產(chǎn)生。
了解基因組 - 生物體的完整DNA“藍(lán)圖” - 可以提供有關(guān)特定生物體外觀的大量信息。然而,這并沒有給出完整的圖片:基因可以被其他基因或DNA區(qū)域調(diào)節(jié),或者通過'表觀遺傳'修飾因子 - 附著在DNA上的小分子,其作用就像開關(guān)一樣打開和關(guān)閉基因。
以前的研究表明,可能存在基因調(diào)控的另一個參與者:代謝網(wǎng)絡(luò) - 生物體內(nèi)發(fā)生的生化反應(yīng)。這些反應(yīng)主要取決于細(xì)胞可提供的營養(yǎng)素 - 從我們吃的食物中提取的糖,氨基酸,脂肪酸和維生素。
為了檢驗這種情況發(fā)生的規(guī)模,由劍橋大學(xué)的Markus Ralser博士和倫敦弗朗西斯克里克研究所領(lǐng)導(dǎo)的國際研究團隊討論了新陳代謝在細(xì)胞最基本功能中的作用。他們使用酵母細(xì)胞。酵母是用于大規(guī)模實驗的理想模型生物,其操作比動物模型簡單得多,但其許多重要基因和基本細(xì)胞機制與動物和人類相同或非常相似。
研究人員在酵母細(xì)胞中操縱了重要代謝物的水平 - 代謝反應(yīng)的產(chǎn)物 - 并研究了它如何影響基因及其產(chǎn)生的分子的行為。十分之九的基因及其產(chǎn)品受到細(xì)胞代謝變化的影響。
“細(xì)胞代謝在細(xì)胞中的作用比我們之前想象的要大得多,”Ralser博士解釋說。“幾乎所有細(xì)胞的基因都受到它們所能獲得的營養(yǎng)物質(zhì)變化的影響。事實上,在許多情況下,這種影響是如此強烈,以至于改變細(xì)胞的代謝特征可能會使一些基因的行為完全不同。
“經(jīng)典觀點認(rèn)為,基因可以控制營養(yǎng)素如何分解成重要的分子,但我們已經(jīng)證明了相反的情況也是如此:營養(yǎng)素分解如何影響我們的基因表現(xiàn)。”
研究人員認(rèn)為,這些發(fā)現(xiàn)可能具有廣泛的影響,包括我們對某些藥物的反應(yīng)。例如,在癌癥中,腫瘤細(xì)胞發(fā)展出多種基因突變,這些突變改變了細(xì)胞內(nèi)的代謝網(wǎng)絡(luò)。這反過來可能會影響基因的行為,并可能解釋一些藥物不能為某些人工作。
“我們研究結(jié)果的另一個重要方面是對科學(xué)家來說是一個實用的方面,”Ralser博士解釋說。“生物實驗在實驗室之間往往不可重復(fù),我們常常責(zé)怪研究人員。然而,小的代謝差異似乎會改變實驗的結(jié)果。我們需要建立新的實驗室程序,以更好地控制新陳代謝的差異。將幫助我們設(shè)計更好,更可靠的實驗。“
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