饮食营养怎样通过基因表达改变健康

饮食营养怎样通过基因表达改变健康?细胞核,是食物操控基因的地方。每个人体细胞中都有一个特殊的、叫做细胞核的“小房间”,它为基因提供场所,实施保护。

细胞核内部的DNA被分成染色体的物质组块。

每条染色体的双螺旋结构拉伸后有几英尺长,但46条染色体压缩在一起却只占几微米的空间,它们紧紧地缠绕在组蛋白的微小结构上,如果这些缠绕的线状基因信息发生松动,就能使一段DNA与酶结合,从而“开启”激活基因或基因组的表达。

食物中诸如维生素和矿物质的营养物质及人体自己制造分泌的激素和蛋白质,在调节这种缠绕和松动的过程中,扮演着不同的角色,我们称这一过程为“呼吸”。

基因表达对饮食的影响,饮食营养怎样通过基因表达改变健康?

基因有自己的生命。

染色体对数据的计算以模拟的方式进行,而非数字方式。

DNA能够储存和计算的信息量远远超出人们之前的想象。

近距离观察染色体“基因大脑”的工作机理,我们知道:

人有46条染色体,每条都是很长的DNA分子,包括3亿个碱基对。

碱基对只有4种,分别以A、G、T、C表示,基因数据都以这4种字母的不同模式加密。

如果改变其中一个,就会改变加密模式;其意义会被改变,有机体的生长液随之发生变化。这就是基因染色体具有的学习能力。不同个体的不同生理特征,源于表观遗传标记的一些临时标记,它们依附在DNA的双螺旋结构或其他核质上,以改变基因的表达方式,有些标记在出生时就有了。

随着年龄的增长,有些被删除了,其余的标记则积累下来。这些标记是DNA衰老的必然结果那?还是出于其他原因呢?

2005年,西班牙科学家对此找到了解惑的办法:

他们分别提取了3岁和50岁的两对同卵双胞胎的染色体,科学家发现两个3岁孩子的基因非常相似。双胞胎在生命之初,拥有几乎相同的基因标记。相比之下,两名50岁双胞胎的染色体就像两颗装饰风格各异、截然不同的圣诞树:

一颗闪着绿光,一颗闪着红光。他们各自生活的不同经历标记了他们各自的基因。他们二者的基因表达功能差异明显、不再相同了。如果每个人一生当中产生的标记相同,则就是简单的衰老的过程;当出现标记差异,则说明不同的人生经历会产生不同的基因运行模式。

在某种程度上,这意味着我们的基因具有学习和记忆功能,从而发生改变。基因标记不仅源于衰老,也是我们生活方式的直接结果。

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类似的研究已经证实:

表观遗传标记,是身体对化学物质做出的相应反应,这些化学物质源自我们通过嘴巴摄入的食物、鼻子呼吸的空气、大脑所做的思考以及身体所做的动作。

可以得出结论;

基因总是在倾听、感受着我们的所作所为,随时准备做出相应的反应或改变。

通过观察50岁双胞胎染色体不同的模式,科学家捕捉到了不同基因形成的不同“个性”。

这些差异的基因标记解释了,为什么DNA完全相同的双胞胎会患上完全不同的疾病。

如果双胞胎中一个吸烟、喝酒、喜食垃圾食品;另一个注意健康的饮食和生活方式,两个人的DNA就会接受迥异的“化学教育”,后者接受的是系统的、平衡的健康教育;前者是脏乱差的不良的教育。

生活方式影响着基因的行为表现,训练了基因,使其表现良好或不良。

由此,科学家确认了基因标记的不同表达手段,包括:

书签、印记、基因沉寂、X染色体失活、位置效应、重编程、基因转移作用、母体效应、组蛋白修饰、副突变等。在这些表观基因调节的过程中,许多都涉及标记DNA片段,这决定了基因开启的频率。如果开启,基因就能接受将其转化为蛋白质的酶;如果无法开启,就一直处于休眠状态,相应的蛋白质也不能被正常表达。假设双胞胎孩子中,其中一个居住在阳关充足的夏威夷,常喝牛奶;另一个居住在明尼苏达州,不喝牛奶。

可以预见的是,后者更容易出现骨质稀松问题、髋关节或脊柱骨折等筋骨病。

我们都是基因组的守护者。忽略对自己身体的护理和滋养,以及养成不良的生活方式:

不仅影响健康,还会影响基因;不仅影响自身,还会对子孙后代产生不利的影响,甚至给家族基因带来毁灭性的打击。

因个人原因,基因被暂时打上隐蔽或休眠标记后,如果我们改变为健康的饮食及健康的生活习惯,它们就能苏醒过来。

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基因的智慧令人着迷:

我们的基因几乎找到了某种记笔记的方式,以此来提醒它们,依据得到的各种养分,采取相应的行动。假设生成骨骼的基因带有两个表观遗传标记,一个与维生素D 结合,另一个与钙结合。如果维生素D和钙同时与各自对应的表观遗传标记结合,则基因开启,并得以表达。

否则基因继续休眠,生成的骨质就较少。

表观遗传调节标签有效地起到了便利贴的作用:

如果周围的维生素D和钙的养分充足,就会立刻制造出大量骨骼生长所需的蛋白质!

它们一旦动工,你的骨骼就会茁长成长。

这是多么巧妙的设计啊!

那又是什么让DNA变得如此健忘的呢?

DNA也像人类大脑那样,随时间的推移会忘记。

最新研究表明:

相对于基因突变,环境因素对表观遗传标记复制的精准度的影响更大。换言之,如果一位男士构建基因标记的原材料不足时,生成胎儿的精子的基因标记就会表现异常。不幸的是,未经纠正的错误会随着男性年龄的增长而逐渐积累。

年龄较大、标记异常率较高的男性生育的孩子,更容易患孤独症、双相障碍或精神分裂症。

2004年,科学家找到了解决这一问题的证据:某些营养物质水平过低,会导致DNA复制错误增多。叶酸、维生素B12和很多氨基酸是“甲基化”表观遗传标记的必要原料,。缺少任意一种,都会造成甲基化不足,有些关键的标记可能被省略。

研究表明:

几乎在所有的基因外围区域都出现了甲基化缺失的现象。这些区域的DNA紧紧地缠绕在一起,甲基化很难实现。2010年,探究母体营养不良或肥胖对后代影响的两项研究。

研究一得出结论:

胚胎期营养不良或许是肥胖症的主要原因:肥胖母亲生的孩子通过表观遗传程序生成了过量脂肪。

这表明:由于自身营养失调,数以百万计的母亲在毫无知情的状况下,决定了她们的孩子终身肥胖的命运。

这种倾向还会继续遗传给再下一代。

研究二显示:

胚胎期营养最优化具有相反的效果,是表观遗传基因组放弃体重增加策略,选择以优化身体成分为目标。

研究人员给黄色毛皮、肥胖倾向的易患糖尿病的刺鼠强化营养,喂食中增加维生素B12、叶酸、胆碱、甜菜碱的比例。

然后怀孕生出的幼崽,与它之前生的那些黄色毛皮、体重超标、健康不佳的幼鼠不同。

新生的幼崽中,有了发育正常的棕色幼鼠。

优化饮食质量就有助于减少DNA的复制错误,避免患上由此引发的疾病。

在刺鼠的种群进化史上,通过调节DNA曾受重创。

因此,刺鼠无法像其他老鼠那样繁衍健康、正常的后代。

之后,研究人员通过充足的营养供应,唤醒了刺鼠沉睡的基因,使其重新编程。

它们的基因,因此发挥出了更佳的功能,使基因得以修复。

研究人员发现,几乎人类所有的基因中都留有异常的调节“疤痕”。

它们记录了祖先的经历,包括饮食、生活方式、存活期间的天气状况,等等。

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例如:二战结束之后,异常寒冷的冬季加之德国实施食物禁运政策,约有3万人死于饥饿。幸存下来的人,经历了一系列的发育障碍或成年疾病。这些幸存者的孙辈出生时体重过轻与此密切相关。这表明,孕期妇女的饮食至少会对下一代及再下一代的两代人产生影响。实验中那些刺鼠的基因长期受损,需要大剂量维生素等营养物质唤醒它们沉睡的基因;

而孕期妇女只需要摄入常规或略高于常规水平的营养就能达到目的。因为她们基因受损的时间较短,仅为一两代人。某些表观遗传反应不仅会被遗传,还会被放大。

针对母亲吸烟的研究发现:

吸烟的母亲会增加孩子患哮喘的风险,她们生出的孩子患哮喘的概率是其他孩子的1.5倍;外祖母吸烟的孩子患哮喘的概率是其他孩子的1.8倍,即使孩子的母亲根本不吸烟。如果母亲和外祖母都吸烟,这种概率会升至2.6倍。

这是DNA针对吸烟的反应。

表观遗传修饰有强大的恢复力。大多数疾病都不是永久的基因突变造成的,而是源于基因表达有误;是源于环境的化学物质给这些长链DNA分子打上了标记,改变了它们的行为。这是基因的“迅捷机制”,使生物体在不改变硬件情况下,对环境做出的反应”。

基因表达对饮食的影响,饮食营养怎样通过基因表达改变健康?

这是基因拟突变之前的“试销”。

了解了DNA的工作机制,我们就能轻松的理解到:为什么营养缺失或接触毒素,会导致慢性疾病?为什么这些疾病会对去除毒素和改善营养状况做出如此积极的反应?优化饮食质量就会有助于减少DNA复制错误,避免患上由此引发的疾病。

良好的营养状况有助于逆转部分表观遗传的错误,避免引发永久性基因突变的表观遗传错误。