Autor: Barbara Arbanas Kovačević
Matrix World
Kako su živa bića postala ono što jesu pitanje je koje okupira filozofe i znanstvenike već dugo vremena. U posljednjih dvjesto ili tristo godina, pažnja je posvećena onome što je Gregor Mendel nazvao „nasljedne jedinice“ ili fizički elementi koji se prenose s roditelja na potomstvo. Oni se sada nazivaju genima i postali su integralni dio konverzacija o ljudskim bićima i njihovom zdravlju.
Što su geni
Stanice živih bića sadrže kromosome koji su poznati kao nositelji nasljedne informacije. Kromosomi sadrže dvostruku spiralu DNK (deoksiribonukleinsku kiselinu) i protein. DNK je dugačak niz jedinica nazvanih nukleotidi. Vjeruje se da DNK čini RNK (ribonukleinsku kiselinu) koja se od DNK razlikuje po svojem kemijskom sastavu. RNK prenosi informaciju kodiranu u DNK i potiče specifičan razvoj različitih proteina u tijelu.
Geni su produžeci DNK u kromosomu i moglo bi postojati na tisuće jedinica nukleotida po jednoj dužini. Razdvajanje gena, ili genetski inženjering, se sastoji od izrezivanja jednog (ili više) gena van DNK nekog organizma i spajanje u DNK drugog organizma baš kako se film ili zvučne vrpce spajaju kako bi se ponovo posložio slijed slika ili zvuka.
Što geni čine
Individualni geni pružaju kodove za tisuće proteina, uključujući enzime, koji se nalaze u ljudskom tijelu. Teorija nazvana središnja dogma molekularne biologije djeluje kako slijedi: DNK čini RNK koja čini jednosmjerni protein, nepovratni slijed i nije moguće pokrenuti povratne informacije – to jest, okoliš ne može utjecati na DNK, a stečene karakteristike nisu nasljedne. Genotip je potpuno naslijeđena genetska linija vrste ili organizma (na primjer ovce) dok je fenotip individualni izraz tih gena u jednom organizmu (na primjer specifično janje).
Teorija kromosoma o naslijeđu uključuje sljedeće:
Kolekcija se kromosoma u oplođenom jajetu sastoji od kompletne postavke uputa koje određuju vrijeme i detalje o formiranju svih organa i tkiva
DNK se samostalno replicira
DNK se ne prilagođava okolišnim podražajima
DNK je generator strukture koja proizlazi iz oplođenog jajašca pri seksualnoj reprodukciji.
Redukcionizam genetike je čvrsto uspostavljen radom Richarda Dawkinsa čiji koncept sebičnog gena kaže da organizmi nisu ništa drugo doli načina na koji se gen reproducira.
Što oni ne čine
Brian Goodwin, britanski biolog i autor knjige Kako je leopard promijenio svoje točke: evolucija kompleksnosti (How the Leopard Changed its Spots: The Evolution of Complexity), je jedan od brojnih znanstvenika koji je, blago rečeno, zaljubljen u teoriju genskog/kromosomskog nasljeđivanja. Parafrazirat ćemo njegove primjedbe na popis nabrojan u prethodnom dijelu.
DNK nije nezavisan replikator; on se može točno replicirati samo unutar konteksta stanice u kojoj obitava. To jest, potreban mu je poticajan okoliš, koji uključuje izvor energije i enzime, koji će pomoći tijekom procesa replikacije. To znači da se cijela jedinica replicira, ne samo DNK.
Postoji obilje dokaza da gljivice i bakterije mogu mijenjati svoj DNK kao odgovor na okolišnu informaciju.
DNK stabilizira morfologiju organizma, ali ga sam ne stvara. Kao dodatak, dok se defekt određenog gena može povezati s određenom bolesti ne može se predvidjeti ako, kada i kako će se sama bolest manifestirati.
Genetski inženjering, što je spajanje gena jednog organizma u zametne stanice drugog, je uz svoja magična obećanja doslovce Pandorina kutija. Postoje ozbiljne zabrinutosti zbog nepovratnog učinka koje genetski modificirani organizmi, kao što su kukuruz i soja, mogu imati na ekosustav i njegove oblike života jer su te promjene u genetskom materijalu nasljedne kao što su bočno (ili horizontalno) prenosive putem peludi, insekata i vjetrom nošenih DNK čestica.
Kloniranje, procedura koja dozvoljava razvoj novih individua iz individualnih stanica odrasle životinje, umjesto normalnog spajanja jajašca i sjemena bi teoretski trebala proizvesti životinje koje su identične roditeljskom donatoru stanica; međutim, mnogi klonirani embriji umiru prije rođenja, a preživjeli često imaju abnormalnosti u rastu kao što su poteškoće s disanjem, srčani problemi i pretjerana težina.
Genetika brzo postaje nova religija i nudi objašnjenje za sve od raka dojke do treniranja osobnosti dok proizlazi iz jednostavnog djelovanja gena. Ovdje postoji opasnost. I kako se Ruth Hubbard i Elijah Wald prepiru u Mitu eksplodirajućeg gena: Kako je stvorena genetska informacija i manipulirana od strane znanstvenika, liječnika, zaposlenika, osiguravajućih kuća, nastavnika i provoditelja zakona, mit o svemogućem genu je temeljen na manjkavoj znanosti koja ispušta okolišni kontekst u kojem mi i naši geni postojimo. Sadrži mnoge opasnosti jer može dovesti do genetske diskriminacije i opasnih medicinskih manipulacija.
Dr. Bruce Lipton, bivši stanični biolog i profesor, u svojoj knjizi Biologija vjerovanja: oslobađanje moći svjesnosti, tvari i čuda (The Biology of Belief: Unleashing the Power of Consciousness, Matter and Miracles) jasno pokazuje da geni spadaju pod milost okoliša – vezanje gena uz bolesti ni najmanje ne predviđa da će netko i dobiti tu bolest. (Usput rečeno, svatko bi trebao pročitati ovu knjigu o liječenju tijela i uma). Ovo novo shvaćanje o važnom utjecaju okoliša se naziva „epigenetika“.
Prema časopisu Wall Street (09. siječanj 2010.) napredovanje koronarne bolesti srca, dijabetesa, hipertenzije, raka prostate, gojaznosti i drugih kroničnih stanja je obrnuto pristupima integrativne medicine kao što su biljne dijete, joga, meditacija i psihosocijalna podrška. Ovi pristupi mogu promijeniti genetsko izražavanje unutar samo nekoliko mjeseci. Geni se povezuju s rakom, bolestima srca, a upale su deregulirane („isključene“) dok su zaštitni geni doregulirani („uključeni“). Čak niti lijekovi to ne čine.
Geni i ishrana
Središnja dogma bi pretpostavila da će geni uvijek pružiti jednaku informaciju i izraziti jednake proteine. Zanimljivo, nekoliko okolišnih čimbenika mogu ograničiti ili promijeniti izražavanje genetske informacije, osobito starenje i hranidbene manipulacije. Proveden je eksperiment s „agouti“ mišem koji ima genetsku abnormalnost koja ga čini žutim, debelim i dijabetičarem od rođenja. Ali kada je „agouti“ majkama pružena nutricionistički bogata dijeta, njihova su djeca imala normalan smeđi pokrov, bili su mršavi i zdravi. Zanimljivo, zdravo potomstvo je još uvijek imalo „agouti“ gen, ali on nije bio izražen.
Određeni laboratorijski soj vinske mušice Drosophila melanogaster ima bijele oči. Ako se okolna temperatura embrija, koji se uobičajeno njeguje na 25 °C, podigne na 37 °C, mušice se kasnije izlegnu s crvenim očima. Ako se te mušice kasnije ponovo križaju, naredne su generacije djelomično crvenooke – bez dodatnog temperaturnog tretiranja – iako se, prema, pravilima genetike, očekuju mušice bijelih očiju. Istraživači u grupi predvođenoj Renatom Parom, profesorom za biosustav na Odjelu za znanost biosustava i inženjering (D-BSSE) su križali šest generacija mušica. Ovim su eksperimentom uspjeli dokazati da temperaturne razlike mijenjaju boju očiju ove određene vrste mušica i da ih one prosljeđuju na svoje buduće potomke. Niz gena DNK, odgovornog za boju očiju, je ostao isti i za bjelooke roditelje i za crvenooke potomke.
Klasična genetika, dakle, ne objašnjava različitost fenotipa unutar populacije. Ona također ne objašnjava kako, unatoč identičnom DNK nizu, jednojajčani blizanci ili klonirane životinje mogu imati različite fenotipove i različitu podložnost bolestima. Koncept epigenetike nudi djelomično objašnjenje tog fenomena. Epigenetika je definirana kao nasljedna promjena u genskom izražaju koji nije povezan s promjenom u DNK nizu.
Najpoznatiji epigenetski marker je DNK metilacija. Prvobitno je otkriće bila globalna hipometilacija DNK u tumorima kod ljudi, a uskoro nakon toga slijedila je identifikacija hipermetilacije tumora – supresorskih gena, a zatim (nedavno) otkriće inaktivacije mikroRNK (miRNA) gena DNK metilacijom. Ovi, i ostali pokazatelji kako epigenetske promjene mogu modificirati genetski izražaj, su doveli do projekta epigenoma i epigenetskog liječenja. Sada je poznato da se DNK metilacija odvija u kompleksu mreže kromatina i da na nju utječu modifikacije u strukturi histiona koje su obično poremećene u stanicama raka. Do sada je pri kliničkom liječenju raka terapija DNK demetilirajućim agensima i HADAC inhibitorima temeljena na klasičnom proteinskom kodiranju tumor- supresorskih gena, ali mogućnost sprečavanja učinaka inhibitora na rast miRNA-e pomoću DNK demetilacijskog liječenja 12 i 13 sugerira korištenje nove epigenetske strategije liječenja koji zahtijevaju daljnja istraživanje ovog područja.
Ishrana je područje koje je najlakše proučavano i zbog toga se najlakše shvaća kako okolišni faktori utječu na epigenetsku promjenu. Nutritijenti koje dobivamo iz hrane ulaze u metabolički sustav gdje se obrađuju, modificiraju i pretvaraju u molekule koje tijelo može iskoristiti. Jedan od tih putova je odgovoran za stvaranje metil grupe – važne epigenetske oznake koja ušutkava gene.
Uobičajeni nutritijenti kao što su folna kiselina, B vitamini i S-adenozil metionin (SAM) su ključni sastojci puta stvaranja metil grupe. Ishrana bogata ovim sastojcima može rapidno izmijeniti genski izražaj osobito za vrijeme ranog razvoja kada se epigenom utemeljuje. Za odrasle osobe, ishrana siromašna metilom dovodi do smanjenja DNK metilacije, ali promjene su reverzibilne uz daljnju normalnu prehranu.
Kemikalije i dodaci ishrani koje unosimo u naše tijelo također mogu utjecati na epigenom. Bisfenol A (BPA) je sastojak koji se koristi za izradu plastike. Kada je trudna majka „agouti“ miševa hranjena BPA-om rađali su se žući i bolesniji potomci od uobičajenih. Izlaganje BPA-u tijekom ranog razvoja je uzrokovalo opadanje metilacije aguti gena. No, kao što je već spomenuto, nakon ishrane bogate metilom, potomci su bili pretežno smeđe boje. Hranjiva nadopuna ishrane kod majki je suzbila negativne učinke izloženosti.
No, nije samo majčina ishrana ono što utječe na potomstvo. Vrlo opširni zapisi o istraživanju u jednom švedskom selu su pokazali da dostupnost hrane u dobi između devet i dvanaest godina kod djedova s očeve strane utječe na životni vijek unuka. Ali, ne na način na koji možda mislite. Nedostatak hrane za djeda je povezano s dužim životnim vijekom unuka. Obilje hrane je, s druge strane, povezano s kraćim životnim vijekom unuka. Rana je smrt bila uzrokovana dijabetesom ili srčanim bolestima. To je rezultat kritičnog perioda u djedovom razvoju kada je epigenetski mehanizam „zabilježio“ hranjivu informaciju o okolišu koju je prenio na sljedeće generacije.
Formirajući se kroz životno iskustvo počevši od maternice, naš epigenom može pružiti bogate informacije o tome kako jesti bolje. Time ulazimo u buduće polje nutrigenomike gdje nutricionisti proučavaju vaš uzorak metilacije i stvaraju personalizirani plan ishrane.
Istraživanjima se istražuju utjecaji različitih tvari iz okoliša na epigenetski sastav organizama, uključujući i ljude. Čini se da su i ishrana i epigenetika blisko povezane. Okolišni se faktori, koji mijenjaju karakteristike individue i zatim se prenose na potomke, baš ne uklapaju u Darwinovu teoriju evolucije. Prema njegovoj teoriji, evolucija je rezultat cijele populacije, a ne individue.
Čini se da epigenetika pokazuje da ishrana zaista može utjecati na genetski izražaj, kako za bolest tako i za zdravlje. Drugim riječima: HRANA PONIŠTAVA GENETIKU! Imajte to na umu kada razmišljate o poteškoćama zdrave ishrane.
Autorska prava© Matrix World 2011. do danas. Sva prava pridržana. Strogo je zabranjeno kopiranje, raspačavanje, ponovno objavljivanje ili izmjena bilo kakvog materijala koji se nalazi na blogu Matrix World bez prethodnog pisanog odobrenja dobivenog od uredništva Matrix World.
Reference:
Podijelite ovaj tekst:
Kategorije:TEHNOLOGIJA I ZNANOST, U ZDRAVOM TIJELU ZDRAV DUH
Matrix World 