Еда перепрограммирует наши гены
Китайские ученые придали смысл расхожей фразе «Мы – то, что мы едим». Они показали, что маленькие молекулы, поступающие в организм человека с растительной пищей, могут влиять на работу его генов.
Сенсационное открытие опубликовали исследователи из Университета Нанкина (Nanjing university) в журнале Cell Research. Речь идет о микроРНК – небольших последовательностях из 19-24 нуклеотидов. Они не кодируют белки, но выполняют важные регуляторные функции – связываются с матричной РНК (мРНК) и, таким образом, вмешиваются в процесс синтеза белков. В последнее время ученые получают все новые и новые данные об их роли в организме и связывают с ними разные патологии, от глухоты до диабета.
Что мы съедаем вместе с рисом
Однако с тем, что эти молекулы могут распоряжаться не только в своем, но и в чужом организме, Чжан Ченью(Chen-Yu Zhang) и его команда столкнулись впервые. Они обнаружили, что разновидность микроРНК (MIR168a), характерная для клеток риса, присутствует в плазме крови китайцев, которым рис, как известно, служит основой рациона. Прежде всего, ученые удивились тому факту, что чужеродные молекулы не расщеплялись на составные кирпичики, как им положено, в пищеварительном тракте, а целыми поступали в кровь. А затем стали изучать, что, собственно, они там делают.
Механизм действия MIR168a исследователи выяснили уже не на человеке, а в культуре клеток и на лабораторных мышах, в которых они вставили нужные человеческие гены.
МикроРНК хозяйничают в чужом геноме
И тут выяснились интересные вещи: оказалось, что MIR168a связываясь с мРНК, снижает синтез рецептора липопротеинов низкой плотности (LDLRAP1). «Рисовая» микроРНК подавляет работу этого рецептора в печени и, тем самым, мешает удалению ЛПНП из плазмы крови.
Итак, биологи получили доказательство того, что чужеродная микроРНК из растительной пищи в ненарушенном виде поступает в кровь млекопитающих и изменяет работу определенных генов, а, тем самым, влияет на обмен веществ.
Это можно сравнить с «горизонтальным переносом генов» (феномен, когда гены передаются не потомкам, а неродственным организмам), который широко распространен у прокариотов. Именно таким путем бактерии быстро приспосабливаются, например, к антибиотикам.
Поедание информации
Открытие роли микроРНК из риса ученые рассматривают как «передачу информации», которая происходит с пищей. Иными словами, мы получаем с пищей не только питательные вещества для нашего метаболизма, но и информацию, которая определенным образом перепрограммирует наши гены.
Это заставляет взглянуть по-новому на проблему взаимодействия и совместной эволюции растений и животных, дает новое понимание нарушений обмена веществ и добавляет знаний о роли микроРНК.
Авторы не исключают, что именно эти малые молекулы, поступаемые извне, могут играть ключевую роль в китайской медицине. Открываются также новые возможности для биотехнологии растений с использованием микроРНК.