11 ноября. Молекулярные биологи обнаружили, что диета с большим содержанием сахара может необратимо менять работу вкусовых рецепторов мушек-дрозофил. Из-за это они становятся менее чувствительными к сладкому. Статью с результатами исследования опубликовал научный журнал Science Advances, передает ТАСС.
"Обычно мы быстро пережевываем и проглатываем пищу, не думая, что она может как-то влиять на работу мозга. Мы выяснили, что мушки сохранили молекулярную память о своей прошлой "сахарной" диете и после того, как мы их перевели на более здоровую пищу. Это говорит о том, что эпигенетическая информация о диете может влиять на поведение животных", – рассказала Моника Дус, профессор Мичиганского университета (США) и один из авторов исследования.
Гены нужны живым организмам для того, чтобы передавать по наследству важную информацию – в них зашифрованы "инструкции" по воспроизводству белков, которые нужны для жизнедеятельности. Однако в этом процессе участвуют не только гены с "инструкциями", но и некоторые их соседи. Такие гены сами ничего не производят, но следят за тем, чтобы в нужное время и в нужном месте формировались белки или другие вещества.
Совокупность таких генов ученые называют эпигеномом, а науку, которая их изучает – эпигенетикой. Благодаря подобным "менеджерам" организмы быстро адаптируются к новым условиям среды или гибко меняют программу поведения в ответ на определенные факторы.
В ходе одного из самых изученных эпигенетических механизмов – метилирования ДНК – к составляющим генетического кода, нуклеотидам, прикрепляются специальные "метки", которые влияют на дальнейшие механизмы производства белков. К примеру, некоторые растения используют эпигенетические метки для того, чтобы "запоминать" засухи, приспосабливаться к ним и передавать эту информацию "потомкам".
В ходе нового исследования Дус и ее коллеги обнаружили необычный пример того, как эпигенетическая память может влиять на пищевые предпочтения животных. Они наблюдали за работой вкусовых рецепторов и связанных с ними участков нервной системы у мушек-дрозофил (Drosophila melanogaster).
Эпигенетические корни ожирения
Эти насекомые и их личинки питаются подгнившими фруктами и другими растительными продуктами, в которых содержится большое количество сахаров. Поэтому те дрозофилы, которых разводят ученые, предпочитают есть продукты с максимальным количеством углеводородов, в том числе сахарный сироп.
Исследователи заметили, что после того, как в диете дрозофил появилось большое количество сахара, они постепенно становились менее восприимчивыми ко вкусу сладкого. Пытаясь понять, с чем это связано, ученые проследили, как работают рецепторы вкуса двух групп мушек, питание одной из которых было сбалансированным, а у другой состояло из сверхгустого сахарного сиропа.
Оказалось, что поведение дрозофил менялось из-за того, что резко уменьшалась активность их нервных клеток, которые распознают сладкий вкус. Причиной этого, как считают ученые, стало то, что изменилась структура эпигенетических меток, которые отвечают за работу вкусовых рецепторов. Интересно, что эти изменения не пропали даже после того, как насекомых вернули к нормальной диете.
Дальнейшие опыты показали, что эпигенетические изменения были связаны с активностью фермента PRC2. Он отвечает за поддержание формы белковой "упаковки" некоторых участков ДНК, в том числе и тех, которые связаны с рецепторами вкуса. Аналоги PRC2 есть в геноме человека и всех других позвоночных.
Когда ученые отключали этот ген, то мушки не только не переставали ощущать вкус сладкого, но и не толстели после перехода на высококалорийную диету. Нечто подобное, как заключают ученые, может происходить и при ожирении у человека. Результаты Дус и ее коллег дают надежду на создание новых методик борьбы с лишним весом и перееданием.
1 )
КОММЕНТАРИИ