Genstudie bestätigt "wir sind was wir essen"

Eine neue Studie zeigt, dass die Beziehung zwischen unserer genetischen Ausstattung und unserem Stoffwechsel - die Chemie des Lebens, die in unseren Zellen stattfindet - eine Zwei-Wege-Straße ist. Unsere Gene regulieren nicht nur, wie die Nahrung, die wir essen, abgebaut wird, sondern wie unsere Nahrung abgebaut wird, reguliert unsere Gene.
Die Forscher schlagen vor, dass fast alle unsere Gene durch die Nahrung beeinflusst werden können, die wir essen.

Neue Beweise liefern, um das alte Sprichwort "wir sind, was wir essen" zu stützen, wird die Studie im Journal veröffentlicht Natur Mikrobiologie.

Die Autoren - ein internationales Team um Dr. Markus Ralser von der University of Cambridge und dem Francis Crick Institute in London, beide in Großbritannien - kommen zu dem Schluss, dass fast alle unsere Gene von der Nahrung beeinflusst werden können, die wir essen.

Das Zellverhalten wird durch zwei Dinge reguliert: durch die Gene im Zellkern, die den Bauplan des Organismus und seiner Komponenten enthalten, und durch den Stoffwechsel - die chemischen Reaktionen, die nötig sind, um die Zelle zu erhalten und das Leben zu erhalten.

Seit Gregor Mendel - der "Vater der Genetik" - und seine Arbeit über Erbsenpflanzen vor mehr als 150 Jahren auf die Existenz von Genen hindeuteten, haben wir gelernt, dass das Genom, oder der vollständige DNA-Bauplan eines Organismus, weitgehend davon bestimmt Organismus sieht aus.

Wir haben auch entdeckt, dass ein Individuum nicht nur ein Produkt der Genetik ist, es gibt auch Epigenetik, die das Genom verändern kann. Epigenetik bedeutet, dass der Bauplan, der in der DNA enthalten ist, dadurch variieren kann, dass Gene durch andere Gene oder DNA-Teile ein- und ausgeschaltet werden können, und sogar durch Proteine, die "epigenetische Marker" an die DNA binden.

Metabolismus: Ein weiterer Akteur in der Genregulation

In jüngster Zeit haben Forscher über einen anderen Akteur in unserer Genregulation gesprochen: das metabolische Netzwerk biochemischer Reaktionen, die in Zellen stattfinden.

Diese metabolischen Reaktionen können variieren, abhängig von der Verfügbarkeit von Nährstoffen wie Zucker, Aminosäuren, Fettsäuren und Vitaminen, die von der Nahrung kommen, die wir essen.

Um dies weiter zu untersuchen, entschied sich das Team, den Stoffwechsel in Hefezellen zu untersuchen. In Bezug auf die Zellbiochemie hat Hefe bemerkenswert ähnliche Eigenschaften wie Menschen und ist viel einfacher im Labor zu manipulieren.

Um zu sehen, wie der Stoffwechsel Gene und die von ihnen produzierten Moleküle beeinflusst, variierten die Forscher die Metaboliten - die Endprodukte metabolischer Reaktionen - in den Hefezellen.

Sie fanden heraus, dass der sich verändernde Zellstoffwechsel fast 90% der Hefegene und der von ihnen produzierten Moleküle betrifft.

Dr. Rasler sagt, der Zellstoffwechsel scheint in den Zellen eine dynamischere Rolle zu spielen als bisher angenommen; es scheint, dass fast alle Gene einer Zelle durch Veränderungen der verfügbaren Nährstoffe beeinflusst werden. Er addiert:

"Tatsächlich waren die Effekte in vielen Fällen so stark, dass die Veränderung des metabolischen Profils einer Zelle dazu führen könnte, dass sich einige ihrer Gene völlig anders verhalten."

Auswirkungen auf Medikamente, Krebsbehandlung und Laborverfahren

Das Team glaubt, dass es weitreichende Auswirkungen auf ihre Ergebnisse geben könnte. Zum Beispiel könnten sie erklären, wie verschiedene Menschen unterschiedlich auf dasselbe Medikament reagieren.

Die Ergebnisse könnten auch unser Verständnis von Krebs verbessern und warum manche Medikamente bei bestimmten Patienten versagen. Zum Beispiel entwickeln Tumorzellen mehrere genetische Mutationen - diese beeinflussen den Zellstoffwechsel, der wiederum das Verhalten von Genen beeinflusst.

Aus den Ergebnissen, die Wissenschaftler interessieren sollten, ergibt sich noch eine weitere praktische Implikation. Wenn Wissenschaftler die Ergebnisse von Experimenten veröffentlichen, sagt Dr. Rasler, finden andere Teams oft, dass sie nicht die gleichen Ergebnisse erhalten, wenn sie versuchen, die Experimente zu wiederholen.

Er sagt, dass "wir schlampige Forscher dafür oft beschuldigen", aber diese neuen Ergebnisse deuten darauf hin, dass kleine metabolische Unterschiede die Ergebnisse der Experimente verändern könnten. Dr. Rasler schließt:

"Wir müssen neue Laborverfahren etablieren, die die Unterschiede im Stoffwechsel besser kontrollieren. Dies wird uns helfen, bessere und zuverlässigere Experimente zu entwickeln."

Im Jahr 2014, Medizinische Nachrichten heute erfuhr, wie eine andere Gruppe von Forschern in Cambridge, UK, eine leistungsstarke neue Technik entwickelte, die eine einzelne Zelle verwendet, um die epigenetischen Markierungen abzubilden, die das Leben auf unserer DNA hinterlässt.

Vorhersage der Top Five Health Trends für 2012

Laut einer führenden nationalen Forschungsgruppe, die gesundheitsbezogenes Verhalten und Einstellungen in den Vereinigten Staaten untersucht, sind einige der wichtigsten Verbrauchertrends, die für 2012 erwartet werden, verbesserte Schlaf- und Energiegetränke sowie gesundheitsbezogene Smartphone-Apps. Um die Top-5-Gesundheit und Wellness-Trends Einzelpersonen in den USA zu bestimmen.

(Health)

Epigenomische Karten zeigen, wie sich Gehirnströme von der Geburt bis zum Erwachsenenalter verändern

Zum ersten Mal haben Wissenschaftler durch die Kartierung des Epigenoms des menschlichen Gehirns einige großräumige Veränderungen aufgedeckt, die von der Geburt bis zum Erwachsenenalter in Schaltkreisen des menschlichen Gehirns stattfinden. Das internationale Team, darunter Mitglieder der University of Western Australia (UWA), des Salk-Instituts für biologische Studien in Kalifornien (USA) und des Institut d'Investigació Biomedica de Bellvitge (IDIBELL) in Spanien, berichtet in einem online veröffentlichten Artikel über ihre Ergebnisse in der Wissenschaft am 4. Juli.

(Health)