Геномної імпрінтінг і метилування днк в регуляції функції кишечника

В окремих статтях розділу фізіологія травної системи на нашому сайті наведені приклади нутритивной регуляції генної експресії в різних органах. Однак відомо про існування механізму всередині генома, який впливає на експресію генів всього організму.

Кращим прикладом цього механізму є импринтинг. Геномної імпрінтінг є "виключення" ( «приглушення») одного з парних алелей, що призводить до переважної експресії будь-якого певного гена (батьківського або материнського). Наприклад, при «виключенні» успадкованого від матері алелі гена, що кодує IGF-II, відбувається експресія, практично повністю обумовлена дією батьківської ДНК.

Дослідження Elegant в 1990-х рр. продемонстрували, що в основі даного феномена лежить відмінність в метилировании ДНК між двома алелями. Приблизно у 10% дорослих відзначається втрата імпринтингу. Втрата импринтинга IGF-II часто зустрічається в ситуаціях, знайомих неонатологам, наприклад при синдромі Видемана-Беквита, коли діти народжуються з дефектом черевної стінки, гіпоглікемією, органомегаліей (особливо збільшений мову).

Крім того, з втратою импринтинга IGF-II асоціюють деякі види пухлин в дитячому віці, особливо нефробластому (пухлина Вільмса) і гепатобластому.

Матеріалом, відповідним для вивчення метилування ДНК, є варіабельний жовтий аллель (A^vy) Мишей агуті. експресія A^vy залежить від особливого довгого кінцевого повтору. Метилирование ДНК змінює експресію гена (і жовтий окрас миші) в різному ступені у генетично ідентичних мишей.

Незважаючи на те що рівень експресії у агуті впливає на ожиріння і тривалість життя, взаємозв`язок між метилированием ДНК і кольором шерсті дала можливість дослідникам продемонструвати, що дієта, багата нутриентами-донаторамі метальних груп, викликає зміни в метилировании ДНК, що призводять до зміни забарвлення. Ці експерименти доводять наявність прямого зв`язку між характером харчування, метилированием ДНК і експресією генів.

Waterland і співавт. в дослідженні застосовували різні види дієт і змінювали метилювання ДНК і импринтинг гена IGF-II у материнській лінії мишей, що не відносяться до різновиду агуті. Своїм експериментом дослідники змогли підтвердити, що характер харчування може змінювати експресію генів за допомогою втрати імпринтингу.

Перелік можливих взаємодій між нутрієнтами і генами дуже великий. Наші останні статті на сайті були присвячені специфічним прикладів, що дозволяє продемонструвати важливість таких взаємодій як для здорового, так і для хворої дитини. Вміст шлунка і кишечника дуже впливає на захворювання шлунково-кишкового тракту.

Є припущення, що регуляція сигнальних шляхів епітелію за допомогою компонентів вмісту кишечника впливає на запальні процеси в кишці. Це особливо важливо, оскільки кишечник є тим органом, де компоненти їжі представлені найбільш різноманітно. В даний час це питання особливо цікавий для неонатальної гастроентерології.