Для багатьох рис або брюссельська капуста - це просто простий гарнір поруч із основною стравою. Однак нові дослідження показують, що ці рослини - і, мабуть, вся інша рослинна їжа - змінюють поведінку наших генів абсолютно новим для науки способом.

У середньому житті людина споживає близько 15 тонн їжі. З кількості вже видно, що це один із зовнішніх факторів, який найбільше визначає наше здоров’я. Дослідники дедалі більше усвідомлюють вплив їжі на організм, і кілька років тому виявилося, що навіть функція генів побічно впливає на те, що ми їмо.

Однак останні результати ще більш дивовижні. Встановлено, що невеликі шматочки спадковості рослин, звані мікроРНК (miРНК), що утворюються під час розщеплення рослинної їжі, потрапляють у кров і клітини, де безпосередньо впливають на експресію певних генів. МікроРНК присутні у всіх ядерних клітинах і відіграють важливу роль регулятора генів.

Чен-Ю Чжан, науковий співробітник Нанкінського університету, виявив, що частина генетичного матеріалу рослинної їжі переживає травлення і потрапляє в кровоносну систему. У людини та великої рогатої худоби виявлено невеликі шматочки РНК рослин, що плавають у крові. Дослідники також показали, що однакові мікроРНК змінюють експресію генів: вони підвищують рівень холестерину у мишей.

кожну

"Я вважаю роботу дослідників надзвичайно далекосяжною, але до результатів слід ставитися з певною обережністю, поки інші дослідники не підтвердять їх", - сказав Дьєрдь Фекете, лабораторна тварина на факультеті ветеринарних наук Університету Сент-Іштван. origo] про експерименти - викладач наук і нутрігеноміки (нутрігеноміка вивчає вплив поживних речовин на ДНК, білки та метаболічні процеси).

Блек зазначив, що дослідження привертає увагу до кількох речей. Це побічно попереджає про нові небезпеки глобалізації, оскільки їжа може вільно надходити між країнами, до яких одні етнічні групи вже пристосувались, але це може мати згубний вплив на інші. Дослідження також є науковим доказом того, що дика природа походить від звичайного кинджала.

За словами Блека, дослідження також звертає увагу на серйозні проблеми, які можуть становити генетично модифіковані (ГМ) рослини. Це пояснюється тим, що нинішній експеримент передбачає, що навіть шкідливий генетичний матеріал може переходити від ГМ-рослин до тварин і людей. Поки що дотримуються досить вільних правил, коли ГМ-культури дозволяється вирощувати та використовувати. Зазвичай достатньо тримісячного дослідження годівлі щурів, і якщо тварини протягом цього часу не зазнають проблем, рослини дозволяється випускати на ринок. За словами професора, ці рослини слід продавати лише після процедури дозволу на ліки. "На щастя, в Угорщині заборонено використання ГМ кормів та продуктів харчування", - сказав Фекете.

Нутрігеноміка та нутригенетика - це не одне і те ж

Іспанський професор Хосе М. Ордовас, один із перших дослідників нової дисципліни, визначив різницю між цими двома поняттями таким чином: тоді як нутрігеноміка вивчає вплив поживних речовин та ліків на ДНК, білки та метаболічні процеси, нутрігенетика прагне дослідити це, розподіл генів, які по-різному реагують у популяції, тобто поширеність точкових мутацій (SNP = поліморфізм одного нуклеотиду). Наприклад, деякі люди можуть їсти ковбаси з беконом, проте рівень холестерину в них не підвищується, тоді як іншим важко досягти цього за допомогою суворої дієти. Наші гени можуть контролювати розвиток рівня холестерину на 50 відсотків, значення артеріального тиску або навіть шанси на розвиток раку на 30 60 відсотків.

Як мікроРНК впливають на експресію генів?

Чанг та співавт. Досліджували, чи всі волокна міРНК, що плавають у нашій крові, були зроблені нашими власними клітинами, чи деякі з них походять з їжі.

Група вперше взяла проби крові у 31 здорового китайського чоловіка та жінки, крім корів. Зразки обробляли перйодатом натрію. Цей окислювач модифікує мікроРНК ссавців, так що їх більше не можна секвенувати (тобто визначати в їх базовому порядку), залишаючи рослинні мікроРНК недоторканими. Чіанг ідентифікував приблизно 30 відомих рослинних міРНК у крові людини та корів.


Урожай брокколі

Дві мікроРНК, MIR168a та MIR156a, мали місце при особливо високих концентраціях. Ці дві мікроРНК містяться у великій кількості в рисі та капусті, включаючи брюссельську, брокколі, головну та цвітну капусту.

Враховуючи, що китайська дієта надзвичайно багата рисом, і що кулінарія не знищила ці рослинні мікроРНК, Чанг дійшов висновку, що мікроРНК, виявлені в зразках крові людини, походять з дієти.

Сам факт, що рослинні мікроРНК уникають травлення та циркулюють в організмі, є досить дивовижним. Однак Чангу в першу чергу цікавило, чи зберегли рослинні мікроРНК у крові тварин свою функціональність.

Вони діють як "регулятор гучності"

Як своєрідний генетичний регулятор об'єму, miРНК послаблюють або посилюють експресію генів, приєднуючись до месенджер-РНК і не даючи ферментам перетворювати ланцюги РНК у білки.

Щоб визначити, чи впливає MIR168a на експресію генів у тварин, група Чіанг шукала послідовності в геномах людини, щурів та мишей, які доповнювали MIR168a. Було виявлено близько 50 генів, що MIR168a може вмикати і вимикати, включаючи ген LDLRAPI. Це білок у печінці, який може вивести з крові «поганий холестерин», або ЛПНЩ.

У серії експериментів Ченг та його група виявили, що MIR168a не тільки виживає в клітинах тварин, але й здатний змінити експресію генів. Спочатку вчені додали MIR168a до культури клітин епітеліального кишечника людини. Клітини упаковували РНК у крихітні пухирці, а потім випускали її. Чанг вилив ці пухирі на клітини печінки ссавців. Клітини печінки незабаром почали продукувати надзвичайно мало LDLRAPI.

Потім Чіанг годував експериментальних мишей сирим рисом і вводив їм MIR168a. В обох випадках він виявив, що рівень білка LDLRAPI знижується, а рівень холестерину збільшується. Потім він ввів мишам генетичний матеріал, призначений для інактивації MIR168a. Після ін’єкції не було зниження рівня білка, що виводить холестерин.

У сукупності результати показують, що отриманий з рису MIR168a, принаймні у мишей, переживає процеси травлення, пригнічує вироблення важливого рецепторного білка та підвищує рівень холестерину в крові. Простіше кажучи, рослинна міРНК може підвищувати рівень холестерину в крові у мишей. Про свої експерименти вчені повідомляли в престижному журналі Research (уривок оригінальної статті тут, прес-реліз із контактними даними дослідників тут).