營養基因組學-生物探索.ppt

　　叶酸摄入过多的孕妇产下的婴儿易携带一种名为677TMTHFR的基因，正常出生的婴儿比夭折的婴儿多携带4倍这种基因。如果母亲摄入足量的叶酸，婴儿更容易存活。如今，由于叶酸强化食品的普及，携带这种基因变量的婴儿数量在增加。 ???有科学家认为，这种基因的改变长时间而言对健康的影响是负面的，它可能增加成人患心脏病、癌症和怀孕综合征的风险。但也有研究表明，当人们的饮食缺乏叶酸时，这种疾病的风险也普遍存在。科学家也不明白其中的道理。 ? 　　虽然没有确凿证据表明叶酸危害健康，但澳英两国的科学家还是提出警告：人为地摄入大量维生素可能会改变未来人类的基因组成，如果将来出于某种原因导致维生素供量难以维持，人类可能因此产生多种疾病。他们同时也表示，相信强化叶酸食品对孕妇来说好处超过未来的风险，但是在风险没被明确之前，建议政府应该考虑降低推荐食品中的叶酸含量，应从每日的400毫克降低到200毫克。 饮食、生活和爱改变我们的基因表达 ??? 加拿大的研究人员发现老鼠妈妈拒绝它的鼠崽舔她，会引起一种损害鼠崽成年后对压力的反应能力的大脑变化。而英国的研究人员则发现怀孕的妈妈如果在妊娠期缺乏饮食会增加她的后代在出生后发生糖尿病、中风和心脏病的风险……??????这些令人惊奇的科学发现揭示出了表观遗传学的新领域——在这其中，单独的营养物、毒素、行为和任何类型的环境接触都能沉默或活化基因，但不改变它的遗传代码。??????环境接触会引发身体或大脑中的一种化学变化，从而调动一组称为甲基基团的分子。甲基基团附着到一个基因的控制片段上，并沉默或者活化这个基因。无论沉默还是活化，基因都会改变它原来的活动规划。杜克大学的研究人员将甲基化比作在一个灯开关上涂上胶：虽然开关没有烂掉，但胶水却阻止了它的工作。???? ??现在，研究人员已经不再争论基因或者环境是否对人类的健康和发育产生影响了，因为两者影响是必定存在的。杜克大学的Randy ???????Jirtle博士是即将召开的表观遗传学会议的召集人，他表示，每种营养物质、每个相互反应、每个经历都能引起自身的生化变化，这些变化最终影响我们基因的表达。??????研究资料显示，这种隐秘的变化常发生在胚胎或胎儿发育阶段，但是它们却偷偷为成年后对一系列疾病和行为反应的感受性奠定了基础。而且，表观遗传变化还能从上代传递给下一代。所幸的是，与缺陷基因不同，这种基因的甲基化作用是可逆的——被甲基化的基因能够脱掉甲基。而且，消除的甲基标签能够通过营养物质、药物和丰富的人生经历来重新获得。 研究方法 方法综述 　　目前应用于营养基因组学研究的方法与功能基因组学的研究相类似, 主要有DNA芯片技术、生物标志物、蛋白质组学技术等。 生物学标记 　　(biomarker) 　　生物标志物(biomarker)通常是与疾病发生相关的蛋白质, 在疾病的诊断、分级、预后及治疗监测过程中常被作为诊断指标进行定量测定。基因组、蛋白质组技术因为能在特定的条件下规模化地研究基因和蛋白质的表达情况, 所以为生物标志物的发现、鉴定和评价提供了有力的技术平台。营养学家通过人体干扰试验进行膳食营养研究, 在预防或促进这一概念上许多慢性衰老疾病和失调都与营养有关, 营养素参与疾病发生的初期预防, 相关的人体干扰研究都用生物标记来确定营养素干扰的作用。研究营养素对健康人体的后期作用需要采用新的生物标记, 但目前还没有能够准确、专一、足够灵敏的生物标记来确定其在疾病发作前的病理学变化。将基因组学技术用于营养研究, 将许 多小变化组合成新的生物标记使生物标记变得非常灵敏, 可以做到对病变的早期诊断。 DNA芯片技术 　　DNA芯片, 又称基因芯片或微阵列(microarrays)。其技术原理是基于DNA碱基的配对和互补, 把DNA或RNA分解为一系列碱基数固定交错且重叠的寡核苷酸并进行测序, 然后进行序列拼接。主要流程包括待测基因的酶切成不同长度的片段, 荧光定位标记, 然后与DNA芯片杂交, 应用激光共聚焦荧光显微镜扫描芯片, 由于生物标记受激光激发后发出荧光, 并且其强度与杂交程度有关, 可以获得杂交的程度和分布。根据探针的位置和序列就可确定靶序列相应基因的序列或表达及突变情况。该技术可以检测营养素对整个细胞、组织甚至整个系统及作用方式上的差异。研究表明, 采用高密度寡聚核酸微阵列通过比较成年小鼠和老年小鼠gastocnemius muscle基因表达的总体变化, 从而发现与衰老相关的基因, 并进一步研究了能量限饲对衰老的影响。Rao等人采用微阵列芯片对低硒日粮的C57BL6小鼠小肠的基因表达进行检测, 与高硒日粮组相比有84个基因的表达量增加两倍, 而48个基因