А. Марти, М. В. Й. Морено-Алиага, М. В. А. Зулет и Дж. А. Мартнез

Катедра по физиология и хранене. Университет в Навара. Памплона. Навара. Испания.

(Nutr Hosp 2005, 20: 157-164)

НАПРЕД В МОЛЕКУЛАРНОТО ХРАНЕНЕ: НУТРИГЕНОМИКА И/ИЛИ НУТРИГЕНЕТИКА

(Nutr Hosp 2005, 20: 157-164)

Ключови думи: Полиморфизми или SNP. Хранене. Генетичен израз. Болест.

Кореспонденция: Дра Амелия Марти дел Морал
Катедра по физиология и хранене
университет в Навара
Irunlarrea, s/n.
31080 Памплона (Навара)
Имейл: [email protected]

Получено: 20.09.2004.
Приет: 10-XII-2004.

Въведение

молекулярно


За да бъдат важни в нутригеномиката, полиморфизмите или SNP трябва да се появяват с висока честота в общата популация, те трябва да модифицират или регулират протеини, които заемат съответните позиции в метаболитните пътища (ограничаващи стъпки и т.н.), освен че имат близки маркери с клиничен ефект. Все още са установени малко SNP, които отговарят на тези критерии. Например, в случай на ензими присъствието на SNP може да увеличи km за субстрата или кофакторите. Константата на Michaelis-Menten, km, е мярка за афинитета на свързване на лиганда (субстрат или коензим) с ензима и се определя като концентрацията на лиганд, необходима за заемане на половината от местата на свързване. По този начин, в кодиращата област на ензима метилентетрахидрофолат редуктаза, промяната 677C> T включва заместването на валин с аланин в позиция 222 3. Тази мутация води до увеличаване на km за субстрата, FAD и намаляване на ензимната активност, което може да бъде допълнено от прилагането на диети, богати на фолиева киселина. Друг пример е полиморфизмът -31 в промоторната област на гена IL1beta, който благоприятства развитието на провъзпалително състояние при субекти 4 .

От проучвания върху лабораторни животни са установени гени, регулирани по различен начин в зависимост от вида на диетата между два или повече генотипа. Генотиповете на мишките се избират въз основа на тяхната чувствителност към заболявания, причинени от диетата. Критериите за идентифициране на кандидат-ген за заболяване са: 1) гените трябва да бъдат диференцирано регулирани от диетата и/или 2) от генотипа и 3) те трябва да бъдат разположени в свързани хромозомни области [напр. ДНК региони (QTL)] към заболяване 6 .

9 000 години в населението на Северна Европа позволиха експресията на гена на лактаза (LCH локус) до зряла възраст. В този ген има 11 полиморфизми, групирани в 4 преобладаващи хаплотипа (A, B, C, U) (> 0,05%), SN1 на C13910T, разположен на 14 kb над този на LCH, е свързан с толерантност към лактоза 26. Смята се, че този полиморфизъм променя ДНК регулаторните протеинови взаимодействия чрез контролиране на експресията на ген 26. Толерантният към лактоза хаплотип А има честота от 86% в популацията в Северна Европа, но само 36% в популацията в Южна Европа. Устойчивостта на този вариант в популациите може да даде редица ползи, включително по-добро хранене, предотвратяване на дехидратация и по-добро усвояване на калция. Други регулаторни SNPs (rSNPs) в промоторите могат да играят роля в регулирането на експресията на гени 6 .

Индивидуално хранене според генотипа

Хипертония. Количеството циркулиращ ангиотензин (ANG) е свързано с повишаване на кръвното налягане. SNP, наречен AA, в нуклеотидна позиция "6 на гена AGN е свързан с нивото на циркулиращ AGN. Голям процент (

Заключение


Препратки

1. Даниел Н: Геномика и протеомика: значение за бъдещето на хранителните изследвания. Br J Nutr 2002, 87 (Suppl. 2): S305-11. Преглед. [Връзки]

2. Gillies PJ: Нутигеномика: рубиконът на молекулярното хранене. J Am Diet Assoc 2003, 103 (12 Suppl 2): ​​S50-5. [Връзки]

3. Yamada K, Chen Z, Rozen R, Matthews RG: Ефекти на често срещаните полиморфизми върху свойствата на рекомбинантния човешки метилентетрахидрофолат редуктаза. Proc Natl Acad Sci САЩ 2001, 98: 14853-8. [Връзки]

4. Troost E, Hold GL, Smith MG, Chow WH, Rabkin CS, McColl KE, El-Omar EM: Ролята на интерлевкин-1бета и други потенциални генетични маркери като индикатори за риск от рак на стомаха. Може ли J Gastroenterol 2003, 17 (Suppl. B): 8B-12B. [Връзки]

5. Stover PJ: Хранителна геномика. Физиолна геномика 2004, 16: 161-5. [Връзки]

6. Kaput J, RodrÃ-guez RL: Хранителна геномика: следващата граница в постгеномната ера. Физиолна геномика 2004, 15: 16: 166-77. [Връзки]

7. Lin SJ, Guarente L: Никотинамид аденин динуклеотид, метаболитен регулатор на дълголетието и заболяванията на транскрипцията. Curr Opin Cell Biol 2003, 15: 241-6. [Връзки]

8. Kliewer SA, Xu HE, Lambert MH, Willson TM: Рецептори, активирани от пероксизомен пролифератор: от гени до физиология. Последни Prog Horm Res 2001, 56: 239-63. [Връзки]

9. Nobel S, Abrahmsen L, Oppermann U: Метаболитна конверсия като механизъм за предрецепторен контрол на липофилните хормони. Eur J Biochem 2001, 268 (15): 4113-25. [Връзки]

10. Dong Z: Ефекти на хранителните фактори върху пътищата на трансдукция на сигнала. Биофактори, 2000, 12: 17-28. [Връзки]

11. Ordovas JM: Стремежът към сърдечно-съдово здраве в геномната ера: нутригенетика и плазмени липопротеини. Chadwick R: Нутригеномика, индивидуализъм и обществено здраве. Proc Nutr Soc 2004, 62: 161-6. [Връзки]

12. Stoehr JP, Nadler ST, Schueler KL, Rabaglia ME, Yandell BS, Metz SA, Atie AD: Генетичното затлъстяване разкрива нелинейни взаимодействия между миши локуси на чувствителност към диабет тип 2. Диабет 2000, 49: 1946-54. [Връзки]

13. Arab L: Индивидуални хранителни препоръки: имаме ли измерванията, необходими за определяне на риска и препоръки? proc Nutr Soc 2004, 63: 167-72. [Връзки]

14. WC на ​​Willett: Балансиране на изследванията на начина на живот и геномиката за превенция на заболяванията. Наука 2002, 296: 695-8. [Връзки]

15. McCarthy JJ, Hilfiker R: Използването на карти с един нуклеотиден полиморфизъм във фармакогеномиката. Nat Biotechnol 2000, 18 (5): 505-8. [Връзки]

16. Muller M, Kersten S: Нутригеномика: цели и стратегии. Nat Rev Genet 2003, 4: 315-22. [Връзки]

17. Morris SM Jr, Nilson JH, Jenkin Ra, Winberry LK, McDevitt MA, Goodridge AG: Молекулярно клониране на генни последователности за синтеза на птичи мастни киселини и доказателства за хранителна регулация на концентрацията на мРНК на синтаза на мастни киселини. J Biol Chem 1982, 257: 3225-9. [Връзки]

18. Moreno-Aliaga MJ, Marti A, Garcá-Foncillas J, MartÃnez A: ДНК хибридизационни масиви: мощна технология за изследване на храненето и затлъстяването. Br J Nutr 2001, 86: 119-22. [Връзки]

19. López IP, Milagro FI, Marti A, Moreno-Aliaga MJ, MartÃnez JA, De Miguel C: Промени в експресията на гените в бялата мастна тъкан на плъх след хранене с високо съдържание на мазнини, определено чрез диференциално показване. Biochem Biophys Res Commun 2004, 21; 318 (1): 234-9. [Връзки]

20 LGіpez IP, Marti A, Milagro FI, Zulet MdMde L, Moreno-Aliaga MJ, MartGnez JA, De Miguel C: ДНК микрочипов анализ на гени, диференцирано експресирани в индуцирани от диета (кафетерии) затлъстели плъхове. Obes Res 2003, 11 (2): 188-94. [Връзки]

21. Farooqui IS, O'Rahilly S: Моногенни синдроми на човешкото затлъстяване. Последни Prog Horm Res 2004, 59: 409-424. [Връзки]

22. Локционов А: Общи генни полиморфизми и хранене: нововъзникващи връзки с патогенезата на многофакторни хронични заболявания (преглед). J Nutr Biochem 2003, 14: 426-51. [Връзки]

23. Sing CF, Stengard JH, Kardia SL: Гени, околна среда и сърдечно-съдови заболявания. Arterioscler Thromb Vasc Biol 2003, 23 (7): 1190-6. [Връзки]

24. Verdich C, Sorensen TIA: Взаимодействия между хранителни вещества и гени в контрола на затлъстяването? в функционални храни, стареене и дегенеративни заболявания. Редактирано от C Remacle и B Reusesn. CRC Boca Ration (2004). [Връзки]

25. Marti A, MartÃ-nez JA: Генетика на затлъстяването: Ген х Взаимодействия с хранителни вещества в J Vitami Nutr Res 2004, В печат. [Връзки]

26. Enattah NS, Sahi T, Savilahti E, Terwilliger JD, Peltonen L, Jarvela L: Идентифициране на вариант, свързан с хуполактазия от възрастен тип. Nat Genet 2002, 30 (2): 233-7. [Връзки]

27. Ames BN, Elson-Schwab I, Silver EA: Високодозовата витаминна терапия стимулира вариантни ензими с намален афинитет на свързване с коензими (повишен k (m)): значение за генетичните заболявания и полиморфизмите Am J Clin Nutr 2002, 75: 616-58. [Връзки]

28. Elson-Schwab I, Poedjosoedarmo K, Ames BN. KmMutants.org [Онлайн]. Детска болница Окландски изследователски институт. http: //www.kmmutants. org (актуализация 19 август 2002 г.). [Връзки]

29. Svetkey LP, Moore TJ, Simons-Morton DG, Appel LJ, Bray GA, Sacks FM, Ard JD, Mortensen RM, Mitchell SR, Conlin PR, Kesari M: Ангиотензиногенов генотип и реакция на кръвното налягане в диетичните подходи за спиране на хипертонията (DASH) проучване. J Хипертенс 2001, 19 (11): 1949-56. [Връзки]

30. Ordovas JM: Генетика на HDL: гени-кандидати, сканиране на целия геном и взаимодействия между гените и околната среда. Cardiovasc Drugs Ther 2002, 16: 273-81. [Връзки]

31. Krauss RM, Dreon DM: Подкласове с липопротеини с ниска плътност и отговор на диета с ниско съдържание на мазнини при здрави мъже. Am J Clin Nutr 1995, 62: 478S-487S. [Връзки]

32. Krauss RM: Диетични и генетични ефекти на LDL хетерогенността. World Rev Nutr Diet 2001, 89: 12-22. [Връзки]

33. Dreon DM, Fernstrom HA, Williams PT, Krauss RM: Диетата с много ниско съдържание на мазнини не е свързана с подобрени липопротеинови профили при мъжете с преобладаване на големи липопротеини с ниска плътност. Am J Clin Nutr 1999, 69: 411-8. [Връзки]

34. Perusse L, Rankinen T, Zuberi A, Chagnon YC, Weisnagel SJ, Argyropoulos G, Walts B, Snyder EE, Bouchard C: Карта на човешкия затлъстяване: актуализацията от 2004 г. Obes Res 2005, 13: 381-490. [Връзки]

35. Ochoa MC, Marti A, Martinez JA: Изследвания на затлъстяването в кандидат-гени. Med Clin (Barc) 2004, 122: 542-551. [Връзки]

36. Hebebrand J, Friedel S, Shauble N, Geller F, Hinney A: Перспектива: молекулярно-генетични изследвания при затлъстяване при хора. Obes Rev 2003, 4: 139-146. [Връзки]

37. Moreno-Aliaga MJ, Santos JL, Marti A, MartÃnez JA: Зависи ли прогнозата за загуба на тегло от генетичния състав? Obes Rev 2004, 6: 155-168. [Връзки]

38. Marti A, Corbalan MC, Forga L, Martínez JA, Hinney A, Hebebrand J: Наличие на нова мутация в рецептора за меланокортин-4 в испанска популация. Int J Obes Relat Metab Disrod 2003, 27: 385-388. [Връзки]

39. MartÃ-nez JA, CorbalÃn MS, SÃЎnchez-Villegas A, Forga L, Marti A, MartÃnez-GonzÃlez MA: Рискът от затлъстяване е свързан с приема на въглехидрати при жени, носещи Gln27Glu бета2-адренорецепторен полиморфизъм. J Nutr 2003, 133: 2549-2554. [Връзки]

40. Marti A, Corbalán MS, MartÃnez-GonzÃlez MA, Forga L, MartÃnez JA: CHO приемът променя риска от затлъстяване, свързан с Pro12Ala полиморфизма на гена PPARgamma. J Physiol Biochem 2002, 58: 219-220. [Връзки]

41. Skibola CF, Smith MT, Kane E, Roman E, Rollinson S, Cartwright RA, Morgan G: Полиморфизмите в гена на метилентетрахидрофолат редуктазата са свързани с податливостта към остра левкемия при възрастни. Proc Natl Acad Sci САЩ 1999, 96: 12810-5. [Връзки]

42. Kostulas K, Crisby M, Huang WX, Lannfelt L, Hagenfefldt L, Eggertsen G, Kostulas V, Hillert J: Метилентетрахидрофолат редуцира генния полиморфизъм при исхемичен инсулт и при стеноза на каротидната артерия. Eur J Clin Invest 1998, 28: 285-9. [Връзки]

43. Gibney MJ, Gibney ER: Диета, гени и болести: последици за хранителната политика. Proc Nutr Soc 2004, 63: 491-500. [Връзки]

44. Marti A, Moreno-Aliaga MJ, Heberbrand J, MartGnez JA: Гени, начин на живот и затлъстяване. Int J Obes Relat Metab Disord 2004, 28 (Suppl 3): S29-36. [Връзки]

В Цялото съдържание на това списание, с изключение на случаите, когато е идентифицирано, е под лиценз Creative Commons