Rolul nutriției în expresia genică
Reglarea genelor prin nutriție
Nutrienții pe care îi consumăm pot avea impact asupra expresiei genelor și asupra modului în care genele noastre sunt reglementate. Expresia genelor poate fi modificată de mediul unei celule. Factorii de mediu includ alegerile stilului de viață și nutriția. Nutriția poate modifica procesele celulare din corpul nostru în bine sau în rău. Nu numai că nutrienții și vitaminele pot diminua severitatea bolii, dar pot ajuta oamenii de știință să stabilească planuri de tratament mai bine direcționate. Înțelegând în continuare procesul de reglare a genelor și ceea ce îl afectează, putem înțelege mai bine bolile.
Ce este Expresia genică?
Expresia genică descrie procesul în care informațiile stocate în genele noastre devin o proteină sau altă unitate funcțională (1). Expresia genică într-o celulă se poate schimba în funcție de mediul înconjurător. Poate controla momentul în care proteinele sunt produse și cantitatea produsă. Expresia genică are loc prin procese numite transcripție și traducere (2).
Transcriere genetică și traducere
Transcriere
În timpul transcrierii genelor, se face o copie ARN a unei secvențe de ADN. Se numește ARN mesager sau ARNm. Molecula ARNm se deplasează de la nucleu la citoplasmă unde direcționează sinteza unei proteine pentru care codifică (2). Acest proces este realizat de o enzimă numită ARN polimerază și de alți factori de transcripție. Factorii de transcripție sunt proteine reglatoare implicate în inițierea și terminarea transcripției într-o celulă (3).
Traducere
Traducerea unei gene este procesul de conversie a unei molecule de ARNm într-o secvență de aminoacizi pentru sinteza proteinelor (2). Codul genetic este ceea ce transformă informația genetică dintr-o moleculă de ADN sau mARN într-o proteină. În citoplasma celulară, ribozomul citește secvența ARNm în grupuri de trei baze pentru a asambla o proteină.
Reglementarea genelor
Reglarea genelor este procesul de control al genelor din ADN-ul nostru care sunt exprimate (3). Genele sunt reglementate prin elemente de răspuns elaborate care accelerează sau încetinesc transcrierea (4). Factorii de transcripție reglează expresia genelor în celulele noastre și pot fi specifici sau generali. Factorii specifici de transcripție implică activatori, coactivatori și represori. Activatorii își propun să crească rata transcripției prin legarea la secvențele reglatoare de pe ADN numite potențatori. Ei lucrează cu factori de transcripție generali și coactivatori pentru a iniția expresia (3). Represoarele se leagă de secvențele de reglementare denumite amortizoare de zgomot pentru a inhiba transcrierea.
Știința nutrițională și expresia genelor
Nutrigenomica este o ramură a științei nutriționale care analizează interacțiunea dintre nutriție și gene în ceea ce privește tratamentul și prevenirea bolilor. Prin utilizarea căilor de semnalizare, vitaminele și substanțele nutritive influențează rata în care are loc transcripția (4). Produsele intermediare ale vitaminelor a și d influențează direct transcripția. Alți influențatori direcți ai transcrierii sunt acizii grași, zincul și unii steroli (4). Fibrele dietetice pot influența indirect și expresia genelor prin modificări ale semnalizării hormonale. Fibrele dietetice sunt un tip de carbohidrați pe care îl consumăm din consumul de plante, cum ar fi cereale integrale, nuci, fructe și legume (5).
Metilarea ADN-ului este procesul de adăugare a unei grupări metil la o moleculă de ADN. Grupările metil afectează interacțiunea ADN-ului și a moleculelor producătoare de proteine și, prin urmare, pot activa sau reduce la tăcere genele (6). Cercetările au descoperit că anumite componente dietetice modifică nivelul de metilare a ADN-ului specific genei. Aceste componente dietetice includ folat, polifenoli și flavonoizi din ceaiul verde și fitoestrogen (6).
Folat
Folatul este o vitamină solubilă în apă pe care o puteți găsi în majoritatea alimentelor sau ca supliment alimentar. Este o coenzimă implicată în procesul de producere a ADN-ului și ARN-ului, precum și în metabolismul aminoacizilor (7). Unele alimente bogate în folat sunt:
- spanac
- varză de Bruxelles
- sparanghel
Polifenoli
Polifenolii sunt compuși naturali în fructe și legume (10). Acestea sunt importante, deoarece oferă o apărare împotriva radiațiilor ultraviolete sau a agravării celulelor de către agenții patogeni (10). Următoarele fructe conțin 200-300mg de polifenoli într-o porție de 100g de fructe proaspete:
- cireșe
- struguri
- fructe de padure
- mere
- pere
Produsele realizate din aceste fructe conțin o mulțime de polifenoli. De obicei, băuturile fabricate din aceste fructe conțin cantități adecvate de polifenoli. De exemplu, un pahar de vin roșu și o ceașcă de ceai sau cafea conțin în jur de 100 mg de polifenoli.