Nutrigenomika; Najnovší stav techniky

KVALITA POTRAVÍN
Nutrigenomika - súčasný stav techniky

najnovší

BARBARA WALTHER *, DOREEN GILLE *, GUY VERGÈRES *

Barbara Walther
Doreen Gille

Nutrigenomika je mladá výskumná oblasť, ktorá kombinuje širokú škálu vedeckých disciplín ako molekulárna biológia, genetika, bioinformatika, medicína a výživový výskum. V tejto súvislosti sa táto vedná oblasť primárne zameriava na reguláciu bunkových metabolických dráh prostredníctvom špecifických živín alebo potravín s prihliadnutím na výživový a zdravotný stav jednotlivca. Nejde však iba o to, ponúknuť človeku optimálnu stravu prispôsobenú jeho genetickému zloženiu. Nutrigenomika by skôr mala pomôcť pochopiť, ako môže definovaná forma výživy ovplyvniť výskyt/vývoj určitých chorôb (napr. Cukrovky, kardiovaskulárnych chorôb, rakoviny, obezity atď.) Na génovej a molekulárnej úrovni. Ďalším zameraním je zdravie človeka a vplyv potravín na udržanie tohto stavu. Okrem toho je potrebné pomocou molekulárnej výživy identifikovať nové molekulárne biomarkery a bioaktívne zložky potravín a overiť ich účinnosť (1, 2).

V minulosti položili dva objavy základ vývoja a etablovania sa-
Guy Vergères
moderná biológia a funkčná genomika: na jednej strane izolácia DNA švajčiarskym lekárom Friedrichom Miescherom v roku 1869 a na druhej strane objasnenie štruktúry dvojzávitnice DNA v apríli 1953 James Watson a Francis Crick. V presnom zmysle slova tieto udalosti ešte nemali veľa spoločného s výživou - jedlo malo primárne dodávať dômyselným prieskumníkom energiu pre ich úvahy. Uvedomenie si však, že jedlo a živiny sú určitým spôsobom ľudské
* Agroscope Liebefeld-Posieux ALP výskumný ústav

Ovplyvnenie genómu sa rýchlo rozvíjalo, pretože iba 50 rokov po vyjasnení štruktúry DNA sa vo vedeckej komunite začal etablovať pojem „nutrigenomika“ - odvodený od „nutričnej genomiky“. Boli tak vytvorené predpoklady pre vznik „omických“ technológií; V súvislosti s bioinformatikou tieto technológie dnes umožňujú holistický pohľad na biologické systémy, či už sú to rastliny, zvieratá alebo ľudia, na ich prostredie všeobecne a najmä na výživu.
Cieľ nutrigenomiky
Všeobecne je dôležité a zaujímavé pochopiť interakcie medzi ľuďmi a ich prostredím. V tejto súvislosti sa nemožno vyhnúť bližšiemu pohľadu na fenotyp, teda vzhľad, napríklad či ide o dotknutú osobu

je muž alebo žena, zdravá alebo chorá a aké vlastnosti má. Tieto charakteristiky sú určené individuálnym genotypom a vplyvmi prostredia, ktorým je človek vystavený. Fenotyp, genotyp a prostredie sa navzájom ovplyvňujú. Jedným z najdôležitejších vplyvov životného prostredia na človeka je jeho strava; Koniec koncov, počas celého života zjeme okolo 60 000 kg jedla. V minulosti však bolo cieľom vedy o výžive predovšetkým študovať vplyv týchto potravín alebo ich zložiek na metabolizmus a fenotyp, teda či prispievajú k rozvoju určitých chorôb alebo ich dokonca zmierňujú alebo podporujú zdravie. Rôzne metódy Nutrigenomiky teraz umožňujú zameranie

Príkladom môže byť prepis-

Fenotyp
napr. choroba, pohlavie

technológia tomik po chvíli požitia jedla-

sa aktivuje v poradí

prostredie
napr. výživa, lieky

alebo byť inhibovaný (6, 7). Pre tento typ merania ver-

najmä pred rokmi

Obrázok: fenotyp, genotyp a interakcie s prostredím.

(tiež nazývané génové čipy). Nedávno

o interakcii medzi genotypom rôznych technológií sekvenovania

a výživa z hľadiska priamejšej a citlivejšej kvantifikácie

notyp. Tento holistický pohľad môže byť na génovú expresiu. Podľa tohto biolog-

Kľúčom k tomu by bol v budúcnosti krátkodobý proces, ktorý sa nazýva prepis

Druhý podkrok sa uskutočňuje cielene ako prostriedok prevencie

alebo dokonca terapia na použitie génovej expresie: preklad

na tvorbu špecifických proteínov. Profík-

Metódy nutrigenomiky

Technológia Teomics môže tieto proteíny definovať, ich tvorbu po požití-

Pokiaľ ide o metódy sýtených potravín a výživných látok v-

Rozlišuje sa medzi nutrigenomikou: 1. Koncept bol identifikovaný. Ďalej

nomik technológie, najmä tá, ktorá skúma množstvo vyrobenej látky-

Genotypizácia; 2. Transkriptomické techniky, proteíny a ich distribúcia a in-

technológie; 3. Interakcie proteomických technológií s inými biologickými

ako 4. Metabolomické technológie.

Molekuly. Pre túto technológiu kom-

Pochopiť, v ktorých bodoch muži najmä dvojrozmerné poly-

používajú rôzne technológie, elektroforézu na akrylamidovom géle a spe-

Najskôr je dôležité vysvetliť, čo sú to metódy zónovej hmotnostnej spektroskopie

sa dá presne použiť v ľudskom tele (1, 2). V poslednom kroku

Molekulárna úroveň nastáva, keď tečú informácie blízko buniek

prvky sa stretávajú s bunkami. Čo nakoniec skúma, aký vplyv

ústredné pojmy v tejto súvislosti - syntetizované proteíny v látke-

DNA, transkripcia, RNA, premena, to znamená: ktorá látka-

lation, bielkoviny, metabolizmus a metabolické dráhy vzájomne pôsobia,

ktoré metabolity alebo medziprodukt pro-

Sekvenovanie DNA je základom vplyvu produktov

pre jednotlivé genotypy a proteíny? Metabolomická technológia

nám umožňuje používať genetické polymorfizmy na ich analýzy

a epigenetické modifikácie postupov, ako sú napríklad masy-

identifikovať. Ľudská DNA v spektroskopii (8).

bunka nášho tela slúži ako šablóna Výzvy, ktorým tento «omik»-

pre syntézu RNA. Podľa toho, ako sú technológie spojené so sebou-

živina má priamy alebo nepriamy účinok, náročná, najmä kvôli nej

na základe toho existuje zvýšená alebo holistická povaha,

oslabená produkcia špecifickej RNA - pokiaľ je to možné, všetky molekuly druhu v jednom

Na identifikáciu molekúl, tj. Jediné meranie nahor alebo nadol, a

regulácia génovej expresie. Kvantifikovať. Vyhodnotenie je tam-