Der Einfluss der Ernährung auf die Gesundheit kann nicht hoch genug eingeschätzt werden. Das Funktionieren des Körpers, sein guter Zustand und das Krankheitsrisiko hängen sehr 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 anzuheften und deren Aktivität zu beeinflussen. Darüber hinaus deuten die neuesten wissenschaftlichen Berichte darauf hin, dass die Ernährung die DNA-Sequenz direkt beeinflusst. Mit fortschreitender Wissenschaft stellt sich heraus, dass das Sprichwort „Du bist, was du isst“ immer mehr wörtlich genommen wird.

Mit dem Fortschritt in der Medizin und Ernährungswissenschaft wird immer mehr über denEinfluss der Ernährung auf die Gesundheit gesprochen . Die Qualität und der Nährwert der verzehrten Nahrung beeinflussen Stoffwechselprozesse, die Hormonsekretion, die Blutzusammensetzung, die Struktur von Membranen und anderen zellulären Elementen sowie die Knochendichte. Tatsächlich hängt die allgemeine Gesundheit des Körpers sehr stark von der Ernährung ab. Dies liegt unter anderem daran, aus dem zyklischen Prozess des Absterbens von Bodybuilding-Zellen und der ständigen Entstehung neuer Zellen, für die die richtigen Nährstoffe notwendig sind. Zunehmende wissenschaftliche Erfahrungen zeigen, dass die Ernährung das Risiko vieler Krankheiten verringern kann, selbst wenn jemand eine genetische Belastung hat. Die Frage ist, wie tief die Ernährung in die Struktur des menschlichen Körpers eingreifen kann. Die Beziehung zwischen Nahrung und Genen kann sehr eng sein.

Abhängigkeit des Epigenoms von der Ernährung

Was wir essen, führt zu Veränderungen im Lesen des genetischen Materials und in der Sequenz der Gene.

Genetisches Material und Produkte, die auf der Grundlage seines "Lesens" hergestellt werden, sind nicht konstant und unverändert während des gesamten Lebens. Sie werden von vielen Faktoren beeinflusst, und einer der wichtigsten ist die Ernährung, die dasEpigenommodifiziert. Ein Epigenom besteht aus verschiedenen Chemikalien und Proteinen, die sich an DNA anheften und ihre Aktivität modulieren können, indem sie Gene ein- und aussch alten. Damit beeinflussen sie die Produktion oder Hemmung der Produktion einzelner Proteine ​​in Zellen. Epigenomics werden Marker genannt. Sie verändern die DNA-Sequenz nicht, aber sie beeinflussen die Art und Weise, wie die Information im Gen gelesen wird. Marker können von Zelle zu Zelle weitergegeben werden,duplizieren und von nachfolgenden Generationen vererbt werden. Das Epigenom kann durch die Ernährung stark beeinflusst werden. Nahezu alle Zellgene sind auf Nährstoffe aus der Nahrung angewiesen, wie Studien an Hefen bestätigen – sehr einfachen Organismen, aber mit menschenähnlichen zellulären Mechanismen. Ein Experiment von Markus Ralser, einem Biochemiker an der University of Cambridge, zeigte, dass Nährstoffe, die aus der Nahrung freigesetzt werden, die Genfunktion und die Proteinproduktion veränderten. Klassischerweise steuern Gene die Art und Weise, wie Nährstoffe aus der Nahrung verwendet werden, um größere Partikel zu bilden. Es stellt sich heraus, dass das Gegenteil der Fall sein könnte – der Zellstoffwechsel, die Verfügbarkeit von Nährstoffen und die Art und Weise, wie sie abgebaut werden, beeinflussen die Genaktivität.

Ernährungsbedingte Auswirkungen auf die Gesundheit: DNA-Sequenz

Neueste wissenschaftliche 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 DNA-Sequenz dauerhaft verändern. Dr. Steven Kelly und seine Doktorandin Emily A. Seward vom Oxford Department of Plant Sciences führten ein Experiment mit zwei Arten von parasitären Mikroorganismen durch - BakterienMollicutesund EukaryotenKinetoplastida,die verschiedene Pflanzen- und Tierarten infizieren und sich somit von völlig unterschiedlichen Inh altsstoffen ernähren. Gleichzeitig haben sie einen gemeinsamen Vorfahren, ihr genetisches Material ist also ähnlich.

Wie wird genetisches Material verschlüsselt?

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

Die Studie, deren Ergebnisse in "Genome Biology" veröffentlicht wurden, zeigte, dass sich die DNA-Sequenz von experimentellen Mikroorganismen in Abhängigkeit von der Verfügbarkeit von Stickstoff in der Nahrung ändert. Je stickstoffreichere (proteinreiche) Diäten, desto mehr stickstoffreiche Alkalien im Erbgut. Bei einer stickstoffarmen Ernährung (mit hohem Kohlenhydratanteil) sind dagegen Basen mit einem geringeren Stickstoffgeh alt vorzuziehen. Trotz dieser Unterschiede in der DNA-Kette werden immer noch die gleichen Gene codiert, da Änderungen an den Stickstoffbasensequenzen nur innerhalb von Tripletts auftretendieselben Aminosäuren kodieren.

Die Ergebnisse des Experiments haben eine unentdeckte Beziehung zwischen Zellstoffwechsel und evolutionären Veränderungen gezeigt, die eine Folge von Veränderungen in der DNA-Kette sind. Sie liefern erste Informationen darüber, wie sich das Erbgut durch die Anpassung des Körpers an unterschiedliche Ernährungsweisen verändern kann. Es erklärt auch, warum eng verwandte Organismen eine so unterschiedliche DNA haben. Darüber hinaus stellt sich heraus, dass es auf der Grundlage der Analyse des genetischen Materials möglich ist, die Art der Ernährung von nahe verwandten Organismen zu bestimmen. Der unter dem Einfluss der Ernährung veränderte Zellstoffwechsel ist nur ein Element, das die Sequenz der Gene beeinflusst, aber dieser Zusammenhang ist sehr stark und bestätigt die populäre Aussage, dass wir wirklich sind, was wir essen.

Die Wirkung der Ernährung auf die Gesundheit: durch wissenschaftliche Untersuchungen bestätigte Beispiele

Die Ernährung des Vaters wirkt sich auf die Gesundheit der Nachkommen aus, da der Samen epigenetische Informationen über u.a. DNA-Methylierung

  • Wissenschaftler der Cornell University haben durch die Analyse der in den Materialien des "1000 Genoms Project" enth altenen Daten Beweise dafür gefunden, dass eine vegetarische Ernährung das falsche Verhältnis von Omega-6- zu Omega-3-Fettsäuren liefert Lebensmittel erhöhen das Risiko für chronische Erkrankungen, entzündliche Erkrankungen, die Herzkrankheiten und Darmkrebs verursachen. Dies ist der erste Befund, dass es eine ernährungsbedingte Mutation in einem bestimmten Gen gibt. Basierend auf der Analyse der Daten wurde der Schluss gezogen, dass eine seit vielen Generationen praktizierte vegetarische Ernährung in der Bevölkerung des Puna-Distrikts in Indien zu einer viel häufigeren Mutation des Gens führen könnte, das für den Stoffwechsel langkettiger mehrfach ungesättigter Fettsäuren verantwortlich ist.

  • Basierend auf den Erfahrungen aus dem Jahr 2011 mit pflanzlichen microRNAs (eine Art genetisches Material) wurde eine enge Beziehung zwischen der Biochemie von Lebensmitteln und der Biochemie des Organismus, der sie isst, gezeigt. Sowohl bei Versuchstieren als auch beim Menschen wurden im Blut zirkulierende pflanzliche microRNA-Partikel nachgewiesen, die die Expression von Genen beeinflussen, also den Prozess, durch den die im Erbgut gespeicherten Produkte hergestellt werden. Forscher der Universität Nanjing fanden heraus, dass die häufigste microRNA im Blut der an der Studie teilnehmenden Chinesen Reis-RNA war, eine Grundnahrungsmittelzutat. In einer Studie an Mäusen wurde gezeigt, dass Reis-microRNA an die Boten-RNA des Tieres bindet und so die Expression eines bestimmten Gens verhindert. Das Experiment zeigte, dass das Vorhandensein der microRNA die Menge an Rezeptoren in der Leber reduzierte, die für die Entfernung von „schlechtem“ LDL-Cholesterin verantwortlich sind, und den LDL-Spiegel im Blut erhöhte.

  • WAls 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, Spezialistin für pränatale Ernährung an der University of Southampton, hängt die Ernährung der Mutter vom Risiko ihres Babys ab, Insulinresistenz, Typ-2-Diabetes, Bluthochdruck, Herzerkrankungen und Fettleibigkeit zu entwickeln.

  • Durch die Ernährung des Vaters verändertes Epigenom kann den Stoffwechsel des Babys, die Entwicklung des Immunsystems und das Krankheitsrisiko beeinflussen.

Quellen:

  1. Seward E.A., Kelly S., Dietary stickstoff alters codon bias and genome Composition in parasitic microorganisms, Genome Biology, 17: 226, doi: 10.1186 / s13059-016-1087-9 Wissenschaftler decken genetische Beweise dafür auf, dass „wir es sind was wir essen", https://www.sciencedaily.com/releases/2016/11/161115111720.html
  2. Caspermeyer J., Sind wir, was wir essen? Nachweis einer vegetarischen Ernährung, die das menschliche Genom dauerhaft formt, um das individuelle Risiko für Krebs und Herzerkrankungen zu verändern, Molekularbiologie und Evolution, 2016, doi: 10.1093 / molbev / msw076
  3. Was Sie essen, beeinflusst Ihre Gene: RNA aus Reis kann die Verdauung überleben und die Genexpression verändern, http://blogs.discovermagazine.com/80beats/2011/09/21/what-you-eat-affects-your -gene-rna-aus-reis-konnen-die-verdauung-uberleben-und-die-genexpression-verandern / . WGoKVPnhDIU
  4. Hunter P., Wir sind, was wir essen. Die Verbindung 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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