МОСКВА, 5 июн — РИА Новости Крым. От рождения у всех личинок пчел одинаковый набор генов, но королевой становится только та, которую кормят маточным молочком. Вещества, содержащиеся в этой смеси, нейтрализуют метилтрансферазу — фермент, блокирующий королевские участки генома у все прочих особей. Похожим образом при разных типах питания меняется активность генов у мух, мышей и других животных. Согласно сразу нескольким недавним исследованиям, правильно подобранная диета влияет и на ДНК человека, усиливая защищенность организма и продлевать молодость. Подробности — в материале РИА Новости.
Когда цвет шерсти зависит от вкуса еды
Несмотря на плохое здоровье, грызуны активно спаривались, и вскоре исследователи получили несколько поколений генно-модифицированных мышей. Большинство были золотисто-желтыми и болезненными, а некоторые выглядели как обыкновенные дикие грызуны. Это зависело от диеты их матерей.
Во время беременности часть самок специально кормили продуктами, обогащенными витаминами и фолиевой кислотой, которая считается донором метильной группы, то есть может присоединяться к цитозину — одному из четырех азотистых оснований ДНК. От того, в какой форме на регуляторном участке — перед самым началом кодирующей последовательности — представлен цитозин, зависит работа гена. А именно то, сколько белка он произведет. Этот процесс называется метилированием.
У подопытных мышей фолиевая кислота, поступающая в организм матерей, связывалась с цитозином и выключала в ДНК эмбрионов злосчастный ген A(vy). При этом сама последовательность не менялась. В результате у мышат белок не вырабатывался, и они рождались серыми и здоровыми. Остальные самки, питающиеся без добавок, рожали желтых и болезненных детенышей — ген A(vy) у них был активен и без перебоев вырабатывал регуляторный белок.
Правильно ешь — меньше нервничаешь
Похожим образом фолиевая кислота действовала на мышей и с другими генетическими поломками — например, с мутацией, вызывающей искривление хвоста. Если самки — носители этой мутации во время беременности ели пищу, обогащенную фолиевой кислотой, потомство рождалось здоровым. Если же получали обычный корм, у детенышей развивался дефект нервной трубки и, как следствие, были кривые хвосты.
Также на мышах ученые показали, что донорами метильных групп могут выступать холин, бетаин, витамин В12 и цинк. То есть все эти питательные вещества способны менять активность генов. Например, у мышат, чьи матери в период беременности сидели на диете с холином, улучшалась долговременная пространственная память за счет подавления активности нескольких генов.
Кроме того, продукты с высоким содержанием фолиевой кислоты меняют реакцию организма на стресс опять-таки за счет блокировки отдельных участков ДНК. То, как сильно животные реагируют на стресс, определяется по уровню гормонов глюкокортикоидов. Их выброс в кровь регулируется особыми рецепторами, расположенными в разных отделах мозга, в первую очередь в гиппокампе. Чем этих рецепторов больше, тем быстрее купируется стресс. За функционирование глюкокортикоидных рецепторов отвечает всего один ген — Nr3c1.
Российские ученые из Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН продемонстрировали, что правильно подобранная диета с высоким содержанием фолиевой кислоты блокирует активность Nr3c1. В результате у лабораторных крыс значительно повышается уровень ответа на стресс и его продолжительность. Правда, речь идет только о ручных животных, которых отбирали в течение 68 поколений. На агрессивных грызунов особая диета никак не влияет — у них, судя по всему, ген Nr3c1 и так заблокирован.
Зеленая диета
Это подтверждает и более позднее исследование. Ученые два года наблюдали за 167 беременными жительницами Гамбии (Африка) и их новорожденными детьми. Диета обитателей этих мест меняется в зависимости от времени года. В сухой сезон преобладают рис, просо, арахис и маниок, в сезон дождей — листовые зеленые овощи, богатые фолиевой кислотой. У детей, зачатых в дождливый период, зафиксировали более высокие темпы метилирования ДНК, то есть у них была подавлена активность сразу нескольких генов, связанных с ожирением и метаболизмом.
Генистеин, содержащийся в сое, влияет на экспрессию генов, связанных с развитием рака груди у женщин и рака простаты у мужчин. Кроме того, есть данные, что это вещество значительно улучшает состояние кожи за счет активизации генов, отвечающих за выработку эластина. Правда, пока это продемонстрировали только на крысах.