Как минимальные генетические различия могут превратить здоровую пищу в смертельную опасность

Исследователи биологического факультета TUD Дрезденского технологического университета исследовали взаимодействие между генами и питанием на примере плодовой мухи. Их результаты удивительны и показывают, что минимальные генетические различия в митохондриях могут сделать здоровую пищу смертельной, а нездоровую — полезной. Соответственно, не существует такого понятия, как оптимальная диета. Новые результаты могут заложить основу для персонализированных рекомендаций по питанию для людей и внести большой вклад в общественное здравоохранение.

Вы то, что вы едите — эта старая поговорка может обрести новое измерение согласно результатам последних исследований TUD Дрезденского технологического университета. Биологи под руководством приглашенного ученого доктора Адама Добсона (ныне Университет Глазго) и профессора Клауса Рейнхардта использовали плодовые мошки исследовать, как различия в питании влияют на сотрудничество между митохондриями и хромосомами в клетках и влияют на здоровье насекомых.

«Мы уже знали, что митохондрии — это не только клеточные электростанции, но и что-то вроде менеджеров клетки», — объясняет доктор Адам Добсон, который руководил проектом в рамках своей Дрезденской стипендии в TUD. «Но тот факт, что крошечные генетические различия в митохондриях решают, является ли проглоченная пища смертельной или полезной, стал для нас большим сюрпризом».

Исследователи также обнаружили, что эти митохондриальные эффекты наблюдаются только с некоторыми, но не со всеми генетическими вариантами хромосомной ДНК. «Различия были настолько сильными, что нам пришлось признать, что для плодовых мух не существует такого понятия, как здоровое или оптимальное питание», — добавляет Клаус Рейнхардт.

Команда создала четыре митохромосомные вариации у мух и наблюдала влияние на здоровье различных продуктов питания на эти вариации. В некоторых случаях это был вопрос жизни и смерти. Для одного из четырех использованных вариантов: внутреннее питание незаменимые аминокислоты было смертельным, для остальных оно было идеальным. С другой стороны, для этой комбинации кормление высокой концентрацией растительного жира было гораздо менее вредным, чем для других.

«Плодовые мухи и люди не только отдают предпочтение фруктам в теплые летние месяцы. У нас также есть общие важные генетические черты, такие как митохондриальные гены. В нашем исследовании мы использовали два типа пищи: один с высоким содержанием белка, а другой с высоким содержанием белка. высоким содержанием жира, что соответствует обычному рациону питания человека. метаболические процессы в клетках человека и мух очень похожи, мы считаем, что наши результаты дадут важную информацию для людей», — говорит Адам Добсон.

«Похоже, что нам сначала нужно понять, как митохондрии взаимодействуют с хромосомной ДНК, чтобы дать рекомендации по персонализированной диете в качестве следующего шага».

Команда измерила размножение и развитие как два наиболее важных параметра здоровья мух. Это показало, что влияние на питание также было обнаружено у потомства, даже если потомство потребляло другую пищу. Здесь в некоторых случаях одно генетическое изменение приводило к разнице между здоровыми и инфицированными животными.

«Я чрезвычайно рад, что мое пребывание в Дрезденском технологическом университете и моя работа со студентами здесь привели к таким важным результатам и что теперь я могу перенести некоторые результаты из Глазго в сотрудничестве с Дрезденским технологическим университетом», сказал Добсон, покидая TUD.

Исследование опубликовано в журнале ПЛОС Биология.