Die Auswirkung der Ernährung auf Ihre Gene - Warum Sie das sind, was Sie essen

Der Einfluss der Ernährung auf die Gesundheit kann nicht überschätzt werden. Die Funktionsweise des Körpers, sein guter Zustand und das Krankheitsrisiko hängen stark von der Ernährung ab. Es stellt sich heraus, dass die Ernährung das Epigenom beeinflusst - eine Reihe von Substanzen, die für jeden Organismus spezifisch sind und die Fähigkeit haben, sich an Gene zu binden und deren Aktivität zu beeinflussen. Darüber hinaus weisen die neuesten wissenschaftlichen Berichte darauf hin, dass die Ernährung die DNA-Sequenz direkt beeinflusst. Während sich die Wissenschaft entwickelt, stellt sich heraus, dass das Sprichwort "Du bist was du isst" immer mehr wörtliche Bedeutung bekommt.

Mit dem Fortschritt der Medizin und der Ernährungswissenschaft wird immer mehr über die Auswirkungen der Ernährung auf die Gesundheit gesprochen. Die Qualität und der Nährwert von verzehrten Lebensmitteln beeinflussen Stoffwechselprozesse, Hormonsekretion, Blutzusammensetzung, die Struktur von Membranen und anderen zellulären Elementen sowie die Knochendichte. Tatsächlich hängt die allgemeine Gesundheit des Körpers stark von der Ernährung ab. Das ist wegen aus dem zyklischen Prozess des Absterbens von Zellen, die den Körper aufbauen, und dem ständigen Auftauchen neuer Zellen, für die die richtigen Nährstoffe erforderlich sind. Zunehmende wissenschaftliche Erfahrungen zeigen, dass eine Ernährung das Risiko vieler Krankheiten verringern kann, selbst wenn jemand eine genetische Belastung hat.Die Frage ist, wie stark die Ernährung die Struktur des menschlichen Körpers beeinträchtigen kann. Die Beziehung zwischen Nahrung und Genen kann sehr eng sein.

Die Abhängigkeit des Epigenoms von der Ernährung

Was wir essen, führt zu Veränderungen beim Lesen von genetischem Material und in der Sequenz von Genen.

Genetisches Material und die auf der Grundlage seines "Lesens" hergestellten Produkte sind nicht konstant und während des gesamten Lebens unverändert. Sie werden von vielen Faktoren beeinflusst, und einer der wichtigsten ist die Ernährung, die das Epigenom verändert. Ein Epigenom besteht aus verschiedenen Chemikalien und Proteinen, die in der Lage sind, sich an DNA zu binden und ihre Aktivität durch "Ein-" und "Aus" -Gene zu modulieren. Infolgedessen beeinflussen sie die Produktion oder Hemmung der Produktion einzelner Proteine ​​in Zellen. Epigenomische Verbindungen werden als Marker bezeichnet. Sie verändern die DNA-Sequenz nicht, beeinflussen jedoch die Art und Weise, wie die Informationen im Gen gelesen werden. Marker können von Zelle zu Zelle weitergegeben, dupliziert und über Generationen hinweg vererbt werden. Das Epigenom kann durch die Ernährung stark beeinflusst werden. Fast alle Zellgene sind von Nährstoffen abhängig, die von der Nahrung geliefert werden, wie Studien an Hefen bestätigen - sehr einfache Organismen, aber mit ähnlichen zellulären Mechanismen wie beim Menschen. Ein Experiment von Markus Ralser, einem Biochemiker an der Universität von Cambridge, zeigte, dass aus Lebensmitteln freigesetzte Nährstoffe die Genfunktion und die Proteinproduktion verändern. In klassischen Begriffen steuern Gene die Art und Weise, wie Nährstoffe aus der Nahrung verwendet werden, um größere Partikel aufzubauen. Es stellt sich heraus, dass das Gegenteil der Fall sein kann - der Zellstoffwechsel, die Verfügbarkeit von Nährstoffen und die Art und Weise, wie sie abgebaut werden, beeinflussen die Genaktivität.

Die Auswirkung der Ernährung auf die Gesundheit: DNA-Sequenz

Die neuesten wissenschaftlichen Berichte zeigen, dass der Einfluss der Ernährung noch stärker ist. Es verändert nicht nur das Epigenom und beeinflusst, wie genetisches Material "gelesen" wird, es kann auch die Sequenz der DNA dauerhaft verändern. Dr. Steven Kelly und seine Doktorandin Emily A. Seward vom Oxford Department of Plant Sciences führten ein Experiment an zwei Arten parasitärer Mikroorganismen durch - BakterienMollicutes und EukaryotenKinetoplastida, die verschiedene Arten von Pflanzen und Tieren infizieren und sich somit von völlig unterschiedlichen Inhaltsstoffen ernähren. Gleichzeitig haben sie einen gemeinsamen Vorfahren, so dass ihr genetisches Material ähnlich ist.

Wie wird genetisches Material codiert?

Die DNA-Kette besteht aus verschiedenen Elementen, und die wichtigsten in diesem Experiment sind die stickstoffhaltigen Basen - Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin. Abhängig von der Reihenfolge der Stickstoffbasen in der DNA-Kette werden verschiedene Aminosäuren synthetisiert. Eine Aminosäure wird unter Verwendung von drei nebeneinander liegenden Stickstoffbasen (Triplett) gebildet. Wichtig ist, dass es in der menschlichen DNA 64 verschiedene Tripletts gibt, die für 20 Aminosäuren kodieren. Dies bedeutet, dass eine Aminosäure von verschiedenen Tripletts codiert werden kann.

Die in Genome Biology veröffentlichte Studie zeigte, dass sich die DNA-Sequenz der experimentellen Mikroorganismen in Abhängigkeit von der Verfügbarkeit von Stickstoff in der Nahrung ändert. Je stickstoffreicher (proteinreiche) Ernährung, desto stickstoffreicher sind die Basen im genetischen Material. Im Gegensatz dazu macht eine stickstoffarme Diät (mit einem hohen Anteil an Kohlenhydraten) Basen mit einem niedrigeren Stickstoffgehalt vorzuziehen. Trotz dieser Unterschiede in der DNA-Kette werden dieselben Gene immer noch codiert, da Änderungen an den Stickstoffbasensequenzen nur innerhalb von Tripletts auftreten, die dieselben Aminosäuren codieren.

Die Ergebnisse des Experiments zeigten eine unentdeckte Beziehung zwischen dem Zellstoffwechsel und evolutionären Veränderungen, die aus Veränderungen in der DNA-Kette resultieren. Sie liefern vorläufige Informationen darüber, wie sich das genetische Material aufgrund der Anpassung des Körpers an verschiedene Diäten ändern kann. Es erklärt auch, warum eng verwandte Organismen so unterschiedliche DNA haben. Darüber hinaus stellt sich heraus, dass anhand der Analyse des genetischen Materials die Art der Ernährung eng verwandter Organismen bestimmt werden kann. Der unter dem Einfluss der Ernährung veränderte Zellstoffwechsel ist nur ein Element, das die Sequenz der Gene beeinflusst. Diese Beziehung ist jedoch sehr stark und bestätigt die weit verbreitete Aussage, dass wir wirklich das sind, was wir essen.

Die Auswirkung der Ernährung auf die Gesundheit: Beispiele, die durch wissenschaftliche Forschung bestätigt wurden

Die Ernährung des Vaters beeinträchtigt die Gesundheit der Nachkommen, da epigenetische Informationen in den Spermien übertragen werden, einschließlich DNA-Methylierung.

• Wissenschaftler der Cornell University haben durch die Analyse der in den Materialien des "1000 Genoms Project" enthaltenen Daten Beweise dafür gefunden, dass eine vegetarische Ernährung, die im falschen Verhältnis von Omega-6 zu Omega-3-Fettsäuren mit Lebensmitteln verwendet wird, das Risiko einer chronischen Entzündung erhöht, die dazu führt Herzkrankheiten und Darmkrebs. Es ist der erste Befund, dass in einem bestimmten Gen eine diätbedingte Mutation vorliegt. Basierend auf der Analyse der Daten wurde der Schluss gezogen, dass eine vegetarische Ernährung, die seit vielen Generationen in der Bevölkerung des indischen Distrikts Puna angewendet wird, eine viel häufigere Mutation des Gens verursachen kann, das für den Metabolismus langkettiger mehrfach ungesättigter Fettsäuren verantwortlich ist.

• Basierend auf den Erfahrungen von 2011 mit pflanzlichen microRNAs (einer Art genetischem Material) wurde eine enge Beziehung zwischen der Biochemie von Lebensmitteln und der Biochemie des Organismus, der sie frisst, nachgewiesen. In ihrem Blut zirkulierende pflanzliche microRNA-Partikel wurden sowohl bei Labortieren als auch beim Menschen nachgewiesen, die die Genexpression beeinflussen, d. H. Den Prozess, durch den die darin gespeicherten Produkte aus genetischem Material hergestellt werden. Forscher der Universität Nanjing fanden heraus, dass die häufigste microRNA im Blut der an der Studie teilnehmenden Chinesen Reis-RNA war, ein Grundnahrungsmittelbestandteil. Eine Studie an Mäusen zeigte, dass Reis-microRNA an die Messenger-RNA des Tieres bindet und dadurch die Expression eines bestimmten Gens verhindert. Das Experiment zeigte, dass das Vorhandensein der microRNA die Menge an Rezeptoren in der Leber verringerte, die für die Entfernung von "schlechtem" LDL-Cholesterin verantwortlich sind, und den LDL-Spiegel im Blut erhöhte.

• Als Ergebnis der Analyse epidemiologischer und molekularer Studien wurde festgestellt, dass die Ernährung einer schwangeren Frau ihr Epigenom und das Epigenom des Fötus beeinflusst und folglich einen langfristigen Einfluss auf die Gesundheit des Kindes hat. Laut Karen Lillycrop, einer Spezialistin für vorgeburtliche Ernährung an der Universität von Southampton, hängt die Ernährung der Mutter vom Risiko ihres Babys ab, Insulinresistenz, Typ-2-Diabetes, Bluthochdruck, Herzerkrankungen und Fettleibigkeit zu entwickeln.

• Das durch die Ernährung des Vaters veränderte Epigenom kann den Stoffwechsel des Babys, die Entwicklung des Immunsystems und das Krankheitsrisiko beeinflussen.

Quellen:

1. Seward EA, Kelly S., Nahrungsstickstoff verändert Codon Bias und Genomzusammensetzung in parasitären Mikroorganismen, Genome Biology, 17: 226, doi: 10.1186 / s13059-016-1087-9Wissenschaftler entdecken genetische Beweise dafür, dass "wir sind, was wir essen", https : //www.sciencedaily.com/releases/2016/11/161115111720.html
2. Caspermeyer J., sind wir was wir essen? Hinweise auf eine vegetarische Ernährung, die das menschliche Genom dauerhaft verändert, um das individuelle Risiko für Krebs und Herzerkrankungen zu ändern, Molekularbiologie und Evolution, 2016, doi: 10.1093 / molbev / msw076
3. Was Sie essen, wirkt sich auf Ihre Gene aus: RNA aus Reis kann die Verdauung überleben und die Genexpression verändern. Http://blogs.discovermagazine.com/80beats/2011/09/21/what-you-eat-affects-your-genes-rna- From-Rice-Can-Survive-Digestion-and-Alter-Gene-Expression / #. WGoKVPnhDIU
4. Hunter P., wir sind was wir essen. Der Zusammenhang zwischen Ernährung, Evolution und nicht genetischer Vererbung, EMBO Reports, 2008, 9 (5), 413-415
5. http://articles.mercola.com/sites/articles/archive/2016/02/22/you-are-what-you-eat.aspx

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