пятница, 7 января 2022 г.

Нутригеномика и нутригенетика - современные направления науки о питании

 

Ещё в древние времена людям было известно, что, пища влияет на состояние тела и духа и способна избавлять от болезней.

Учёные в 18 – 20 веках, изучая науку о питании открыли химический состав пищи и основные пути метаболизма – обменных процессов в результате питания, переваривания пищи и усвоения её основных компонентов: белков, жиров, углеводов, витаминов и минеральных веществ.

До середины 20 века из-за несбалансированного питания были распространены болезни, связанные с недостатком витаминов и минералов.

В современных условиях экономически развитые страны столкнулись с ожирением, сахарным диабетом 2 типа, сердечно – сосудистыми заболеваниями, онкологическими, нейро-дегенеративными заболеваниями, которые зависят от несбалансированного рациона питания человека. Стало понятно, что для эффективного лечения вышеупомянутых заболеваний необходимо понять механизмы воздействия пищи на организм на клеточном и молекулярном уровне. Стали развиваться молекулярные методы исследований внутренних процессов в клетках. Появилась новая наука нутригеномика.

Нутригеномика изучает влияние различных компонентов пищи и биологически активных добавок (БАДов) на экспрессию (активность) генов.

Учёные считают, что определение биологических путей взаимодействия пищи и генов позволит эффективно лечить неинфекционные заболевания, такие как диабет, сердечно – сосудистые заболевания, рак, а также предотвращать их развитие вследствие раннего выявления соответствующих нарушений в метаболизме (обменных процессах) и составлении индивидуальных планов питания.

Избыточный вес, «западный» тип питания – обилие жареной пищи, красного мяса, сладких газированных напитков, жирных молочных продуктов способствует развитию сердечно – сосудистых, онкологических заболеваний, сахарного диабета 2 типа.

Экспрессия генов – процесс, в котором наследственная информация от гена преобразуется в функциональный продукт – РНК или белок.

Экспрессия генов регулируется на разных стадиях, но главный момент это начало транскрипции – синтеза РНК на матрице ДНК.

Начало транскрипции зависит:

- от наличия необходимых белков, к которым относятся транскрипционные факторы, ферменты;

- от доступности (сродства) ДНК для этих белков, то есть от эпигенетических модификаций и пр.

Компоненты пищи могут влиять на оба эти процесса.

Эпигенетические модификации

Все клетки нашего организма несут одинаковый генетический материал, но в каждой клетке специфический набор генов, который определяет специализацию клетки. Включение и выключение генов регулируется эпигенетическими модификациями. Такие модификации не затрагивают последовательность ДНК, но изменяют её обвеску.

ДНК в клетке располагается компактно, она намотана на «бусины» - комплекс белков – гистонов. Различные химические модификации гистонов включают и выключают гены. Выключение генов также происходит при модификации непосредственно молекул ДНК в результате метилирования.

Определённые компоненты пищи влияют на эти процессы.

Включение гена – ацетилирование гистонов

Такие компоненты пищи как сульфарафан, содержащийся в капусте, брокколи, цветной капусте, и диаллилдисульфид, содержащийся в чесноке, включают гены. При этом подавляют ферменты, которые репрессируют (подавляют) ген вследствие снятия ацетильной метки с гистонов. Так сульфарафан может включать в клетках, поражённых раком гены регулировщики нормального деления. Происходит подавление раковой опухоли.

Масляная кислота, которая образуется микрофлорой кишечника человека при употреблении клетчатки, оказывает аналогичное действие на работу клеток, а также активирует иммунную систему и это подавляет рост раковых клеток.

Масляная кислота блокирует и тормозит метастазирование раковых клеток. Это было продемонстрировано на примере лабораторных животных.

Выключение гена – метилирование ДНК

Метилирование ДНК выключает экспрессию генов. Источники метильных групп – холин, метионин, фолиевая кислота – содержатся в яйцах, шпинате, бобовых и печени. У взрослых лабораторных животных – крыс хронический дефицит метильных групп ведёт к спонтанному образованию опухолей.

Для нормального развития плода и протекания беременности у женщин необходимы источники метильных групп, в частности, фолиевая кислота. Если имеется её дефицит, то повышается риск преждевременных родов, выкидышей, возможны патологии в нервной системе плода и низкий вес новорождённого.

Транскрипционные факторы

Второй механизм воздействия пищи на экспрессию генов представлен следующей схемой: компоненты пищи – рецептор – сигнальный путь – транскрипционный фактор – включение генов.

Рецепторы распознают строго определённую структуру веществ, поэтому даже схожие по строению компоненты пищи различно воздействуют на организм, например, насыщенные или ненасыщенные жиры.

В составе пищи имеются белки, углеводы и жиры, в процессе пищеварения компоненты пищи расщепляются до более простых веществ.  Это аминокислоты, моносахара, жирные кислоты, которые поступают в клетки и связываются рецепторами. Сигнал от рецептора распространяется по клетке, доходит до ядра и экспрессия генов изменяется. Длительные изменения в экспрессии генов сказываются на здоровье и продолжительности жизни.

Белки в пищеварительном тракте расщепляются до аминокислот, которые затем транспортируются внутрь клетки. В клеточной цитоплазме находится, плавает молекула mTOR, которая активизируется высокой концентрацией аминокислот, и регулирует множественные процессы метаболизма в клетках.

Сигнальный путь mTOR регулирует, вызывает старение животных. Факторы, ослабляющие сигнал mTOR, продлевают жизнь лабораторных мышей, мушек, червей. Так как mTOR активируется аминокислотами, то, следовательно, пищевой рацион с ограниченным содержанием белков, метионина и цистеина будет благоприятно сказываться на здоровье и продолжительности жизни лабораторных животных.

У людей диета с низким содержанием белков и углеводов снижает риск развития рака, ожирения, нейродегенеративных заболеваний.

Согласно статистике, люди пожилого возраста (50 – 75 лет), получающие из животных белков более 20% суточных калорий в 4 раза чаще умирают от рака.  Уровень их общей смертности на 75% выше по сравнению с людьми, находящимися на низкобелковой диете, в которой белки составляют менее 10% суточных калорий.

Однако, соотношение между употреблением растительных белков и уровнем смертности не выявлено. Это связано с аминокислотным составом растительных белков, в них меньше метионина и цистеина.

Углеводы в процессе пищеварения расщепляются до моносахаров (глюкоза). Повышение уровня глюкозы в крови вызывает выработку гормона инсулина. Инсулин улавливается рецепторами на поверхности клетки, что приводит к активации сигнального пути IIS, который запускает поглощение клетками глюкозы, а также стимулирует клеточный рост и деление клеток.

Сигнальный путь углеводов IIS тесно переплетается с сигнальным путём белков mTOR.

Генетические показатели, снижающие уровень сигнала IIS – сигнального пути углеводов, связанные с долголетием. Многочисленные исследования показывают, что ограничение калорий у животных снижает уровень IGF (иммуноглобулина F) в крови. Это снижает риск развития атеросклероза, рака, сердечно – сосудистых и других заболеваний. У людей ограничение калорий до 25% суточной нормы 2-3 раза в неделю уменьшает уровень холестерина (липопротеинов низкой плотности – ЛПНП), улучшаются показатели – маркеры сердечно – сосудистых заболеваний.

Жиры перерабатываются до жирных кислот, моноглицеридов и глицерина. Биохимические эффекты жирных кислот исследуются в нутригеномике, так как запускают множество сигнальных путей. Многие заболевания связаны с нарушением липидного обмена.

Жирные кислоты разделяются:

    1.Ненасыщенные, которые состоят:

 а. полиненасыщенные жирные кислоты;

 б. трансжиры.

2. Насыщенные жирные кислоты.

Полиненасыщенные жирные кислоты (ПНЖК)


ПНЖК содержатся в оливковом масле, маслинах, семечках, тунце, лососе, скумбрии. ПНЖК необходимы для нормального состояния организма. Употребление их благотворно влияет на состояние и работу сердечно – сосудистой системы и нервной системы. Внутри клетки ПНЖК распадается с помощью ядерных рецепторов
PPAR, которые также выполняют роль транскрипционных факторов и регулируют гены метаболизма (процессов обмена). Активизация рецепторов PPAR в печени способствует катаболизму жиров и утилизации их в организме. ПНЖК снижают экспрессию генов, вовлечённых в синтез холестерина и жирных кислот.

Для организма особенно полезны Омега – 3 – жирные кислоты, которые содержатся в рыбьем жире, льняном масле, грецких орехах. Рыбий жир снижает уровень холестерина в крови и печени. Омега – 3 жирные кислоты обладают противоонкогенными свойствами, противовоспалительными свойствами, участвуют в рассасывании воспаления и защите клеток. Также Омега – 3 изменяют ацетилирование гистонов, подавляют действие транскрипционного фактора NF-KB, который запускает в действие гены иммунных реакций, спровоцированных чужеродным белком, и апоптоза – гибели клетки.

 Трасжиры – образуются из ненасыщенных жирных кислот, при производстве маргарина, который используется для выпечки кондитерских изделий, крекеров, чипсов и пр.

Имеется прямая связь между потреблением трасжиров и развитием сердечно – сосудистых заболеваний, сахарного диабета 2 типа, ожирения, аллергии, рака груди, а также сокращением срока беременности у женщин и выкидышей плода.

Трансжиры способствуют экскреции липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) и отложению холестерина в сосудах, а также они встраиваются в клеточную мембрану, вызывают воспаление и нарушают работу клеток.

Насыщенные жирные кислоты (НЖК) – содержатся в сливочном масле, сыре, мясе, желтках яиц, кокосовом, пальмовом масле, масле какао.

НЖК способствуют воспалению через активизацию рецепторов TLR4 на макрофагах. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует сократить долю НЖК в пищевом суточном рационе до 5 – 10 % от общего количества калорий.

 Однако известно, что одинаковые факторы – идентичная диета, физическая активность могут по - разному оказывать влияние на метаболизм у разных людей, поэтому при проведении нутригеномных исследований надо учитывать индивидуальные генетические особенности исследуемых лиц.

Нутригенетика: от генов к пище

Нутригенетика изучает, как разнообразие в генах отражаются на усвоении и метаболизме пищи и, соответственно, выявляет генетические предрасположенности к заболеваниям.

Генетические заболевания подразделяют на моногенные (определяются вариацией в одном гене) и полигенные (определяются комбинацией генов + факторами внешней среды).

К моногенным заболеваниям относят, например, фенилкетонурию, глютеновую болезнь, непереносимость лактозы. Причина таких заболеваний ясна, поэтому внешние проявления предотвратить просто: достаточно исключить из рациона неусваиваемый компонент пищи.

Для профилактики полигенных заболеваний — ожирения, диабета II типа, рака, нарушений сердечно-сосудистой системы — необходимо контролировать не только рацион питания, но и физическую активность, уровень стресса и пр. Однако, уже имеющиеся знания из нутригенетики и нутригеномики позволяют индивидуально (в зависимости от генотипа) выявить группы риска и определить, каких продуктов данному человеку стоит избегать, а какими, наоборот, дополнить свое ежедневное меню, чтобы снизить до минимума риски заболеваний.

Сердечно-сосудистые заболевания (CCЗ). ССЗ развиваются комплексно от множества факторов, и ученые ещё не могут установить все факторы риска их развития и способы их устранения. Однако в генах липидного обмена (генах аполипопротеинов E, A1, A2, A54, PPARs, липоксигеназы-5 и др.) выявлены вариации, у обладателей которых быстрее развивается ССЗ от высококалорийного питания. Также показано, что у людей с медленным метаболизмом кофеина повышается риск сердечных приступов при его употреблении. И доказан основной риск развития ССЗ — наличие метаболического синдрома, который характеризуется «смертельной четверкой»: повышением артериального давления, уровня сахара и липидов в крови, ожирением. В настоящее время главная актуальная задача учёных в этой области — установление молекулярных механизмов общего патологического процесса, который приводит к таким метаболическим (обменным) нарушениям.

Рак. Особенности транспорта и метаболизма питательных веществ вносят вклад в развитие (или предотвращение) раковых заболеваний. Например, распространена мутация, снижающая эффективность фермента, необходимого для метилирования ДНК, выключающего ген. При недостатке в пище источников метильных групп (фолата и холина), носители такой мутации имеют повышенную вероятность заболеть колоректальным раком. Для таких людей употребление алкоголя — это дополнительный усугубляющий фактор, так как алкоголь снижает абсорбцию фолата и увеличивает его выведение из организма. Употребление красного мяса значительно увеличивает риск развития колоректального рака как у обладателей быстрой N-ацетилтрансферазы, так и у носителей особой комбинации полиморфизмов в гене цитохрома P450. Обнаружено также, что вероятность онкологических заболеваний возрастает при мутации в гене одного из типов глутатионтрансфераз (ферментов, участвующих в детоксикации), и постоянное поступление в организм токсинов (при курении, злоупотреблении алкоголем и др.) опасно для людей с подобной мутацией. А поедание капусты и прочих крестоцветных, наоборот, будет крайне полезно, так как они содержат вещества, увеличивающие активность глутатионтрансфераз.

Ожирение. Определенный вариант гена FTO (fat mass- and obesity-associated gene) ассоциирован у людей с ожирением и диабетом. Во время проведения исследований выяснилось, что при неограниченном доступе к еде дети с таким вариантом FTO склонны потреблять более калорийную пищу, но это хорошо корректируется физической активностью и сбалансированным питанием.

Несмотря на возможные генетические предрасположенности к ожирению, диабету, сердечно-сосудистым заболеваниям и раку, показано, что факторы окружающей среды играют существенную роль при развитии вышеперечисленных патологий. Поэтому Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) были составлены базовые рекомендации для поддержания здоровья:

-употребление разнообразных фруктов и овощей в течении дня;

-снижение потребления насыщенных и транс-жиров, копченостей, соленой пищи;

-умеренное употребление алкоголя;

-активный образ жизни; поддержание нормального веса.

Различные исследования подтвердили обратную зависимость между употреблением овощей и фруктов и частотой онкологических заболеваний. Накапливающиеся данные о благотворном влиянии на здоровье и долголетие рациона с низким содержанием животных белков уже сегодня заставляют диетологов выстраивать новую систему сбалансированного питания. Однако для полноценного представления о механизмах влияния составляющих пищи, а также их комбинаций на организм, и возможном разнообразии такого влияния среди человеческой популяции предстоит еще сделать много работы. Существует ряд проблем, которые необходимо решить для получения достоверной информации и внедрения нутригеномики/нутригенетики в повседневную жизнь.

Проблемы

Отдельно взятый прием пищи оказывает слабое влияние на организм, поэтому при проведении нутригеномных исследований очень важна длительность употребления нутриентов, что усложняет проведение экспериментов. Для анализа изменений в экспрессии генов и метаболизма клетки используются следующие методы: эпигенетический анализ и анализ клеточных мРНК (транскриптома), белков (протеома) и метаболитов (метаболома). К сожалению, на сегодняшний день методы получения протеома и метаболома дороги и развиты недостаточно, а количество мРНК не всегда пропорционально количеству белка в клетке и не дает информации об активности белка. Кроме того, для исследований требуется достаточно большое количество биологического материала, поэтому анализируется, в основном, кровь, в частности, белые кровяные клетки (жировая и мышечная ткани — на втором месте), но до сих пор неизвестно, насколько точно они отражают ранние нарушения в метаболизме.

Несмотря на то, что пока не накоплено достаточного объема достоверной информации для внедрения нутригеномики и нутригенетики в повседневную жизнь, уже существуют компании, предлагающие нутригенетические тесты (правительство США выпустило отчет об опасности и недостоверности таких тестов). Такие компании вызывают сомнения у людей о научной достоверности таких областей, как нутригеномика и нутригенетика, что мешает их распространению и внедрению в общество.

Перспективы

Ожидается, что вклад нутригеномики и нутригенетики в здравоохранение в будущем будет очень значительным. Установление молекулярных механизмов взаимодействия «пища—гены» и выявление ранних маркеров нарушений в метаболизме позволит проводить эффективное превентивное лечение. Планируется составлять индивидуальный план питания на основе особенностей метаболизма и генетических предрасположенностей у отдельного человека. Продукты питания будут проверяться не только на безопасность, но и на эффективность их действия на организм.

А сейчас я расскажу о генетических тестах на еду.

Генетический тест на еду

В последние годы люди стали серьёзно относиться к правильному питанию и здоровому образу жизни. Люди активно борются с избыточным весом, подбирают оптимальные рационы питания и двигательной активности. Одним из методов определения рационального питания является анализ ДНК, согласно которому питание позволяет увеличить силу, здоровье и красоту тела человека.

Набор генов каждого человека по – разному реагирует на вещества, получаемые с пищей. То, что для одного человека будет абсолютно безвредным, для другого человека может оказаться медленным ядом. Благодаря правильному питанию по ДНК тесту человек может успешно бороться с лишним весом и значительно улучшить своё здоровье.

Правильная пища – это важная основа общего тонуса организма. Еда, которая подходит для вашего набора генов – панацея от развития многих заболеваний, в том числе от избыточного веса.

Молекулярная биология даёт возможность изучать связь между набором генов и потребляемой пищей. Гены человека нельзя изменить, но можно оказать влияние на их активность с помощью питания.

По анализу крови можно узнать какие продукты можно есть, а какие нет.

Ниже я расскажу какие анализы вам могут предложить.

Анализ крови на пищевую непереносимость основан на определении в крови IgG-антител. В норме эти антитела вырабатываются против антигенов для защиты организма от чужеродных агентов. По результатам теста определяют продукты, на которые повышены антитела, и рекомендуют их исключить. В действительности наличие антител означает, что человек уже сталкивался с этим продуктом и выработал толерантность к нему. Клинические исследования, доказывающие эффективность непереносимости по IgG-антителам, не проводились, а крупнейшие организации аллергологов-иммунологов данный тест не признают.

Другой тест определения непереносимости продуктов основан на хемилюминесценции (интенсивности свечения клеток) после введения экстрактов различных продуктов. Данный анализ также не является научно обоснованным, так как ни один компонент пищи не попадает к нам в кровь напрямую. Непонятна интерпретация подобного свечения и к медицинскому анализу никакого отношения не имеет.

Ещё могут предложить анализ пищевой непереносимости по скорости оседания эритроцитов. Этот тест также бесполезный.

Питание по группе крови предложено врачом – натуропатом Питером Д‘Адамо на основе эволюции групп крови. Питание должно соответствовать тому рациону, который был у древних представителей вашей группы крови: 1 – охотники-собиратели, 2 – земледельцы, 3 – кочевники, 4 – современный человек. Эффективность этого метода также не доказана. Используя этот метод можно неоправданно ограничить рацион питания и это может быть нежелательным для данного человека.

Анализ различных биохимических показателей крови

К ним относятся определение глюкозы, холестерина, бета липопротеинов, триглицеридов, ферритина и других показателей, которые определяются в лаборатории. По результатам таких анализов можно скорректировать питание: уменьшить потребление насыщенных жиров, соли, повысить содержание железосодержащих продуктов, клетчатки. Оценивать результаты анализов и назначение подобных рекомендаций должен врач.

Сдача крови или слюны для ДНК – теста

Данный тест может определить предрасположенность к непереносимости определённых продуктов и риски дефицита различных витаминов. Высокий риск не означает обязательное наличие дефицита, однако будет предложено пересмотреть свой рацион, более тщательно следить за своим состоянием и регулярно проходить обследование для снижения риска возникновения заболевания. Это относится к нутригенетике.

Информация о персональных рисках и непереносимости продуктов действует на людей сильнее, чем общие рекомендации типа «ешьте больше овощей». Всем понятно, что овощи полезны. Когда речь идёт о личном здоровье, человек старается следовать персональным рекомендациям. В настоящее время подобные исследования не используются часто из-за высокой стоимости. Но в будущем нутригенетика станет частью персонализированного подхода к питанию отдельного человека.

Как питание может воздействовать на наши гены?

Наш образ жизни не меняет гены, но меняет их активность в наших клетках. Это вполне безопасно, так как такая регуляция не затрагивает саму последовательность ДНК и потенциально обратима.

Все клетки нашего организма несут один и тот же генетический материал, но они отличаются друг от друга. Все зависит от экспрессии генов – считывании информации с генов для последующего синтеза белков.

 Активность каждого гена можно подавлять, а можно активировать с помощью набора специальных маячков, которые навешиваются либо на сам ген, окружающие его участки генома, или на белки – гистоны, на которые намотана ДНК. Маячки регулируют активность гена. Маячками выступают так называемые метильные (выключающие гены) или ацетильные (включающие гены) группы.

Регуляцию работы генов изучает эпигенетика.  Она определяет, как можно изменить активность генов, которые передались от родителей, не меняя сами гены и таким образом повлиять на увеличение продолжительности жизни с помощью маячков и с помощью питания.

Нутригеномика – молодое направление в науке о питании. Но основной принцип работ позволяет понять, что есть связь питания с эпигенетикой. Есть предпосылки к тому, что в будущем врачи смогут эффективно лечить диабет, рак, сердечно – сосудистые заболевания с помощью изменений в рационе питания.

Какие продукты влияют на наши гены?

Ранее в статье уже указывалась несомненная польза фолиевой кислоты и некоторых других пищевых продуктов.

Фолиевая кислота (витамин В9) снижает риск выкидышей у беременных женщин и патологий нервной трубки у эмбриона, поэтому рекомендована всем женщинам детородного возраста. Вместе с холином в большом количестве содержится в яичных желтках, печени, рыбе. Также снижает риск ожирения и других метаболических нарушений.

Большинство известных нутригеномике веществ и пищевых продуктов оказывают профилактическое действие в отношении онкологических заболеваний, так как повышается экспрессия генов – супрессоров опухолей, подавляющих рост опухолей и нормализующих рост клеток:

-флавоноиды(кверцетин, апигенин) во фруктах и овощах;

-фитоэстрогены в соевых бобах;

-ресвератрол в винограде, чернике, клюкве;

-куркумин в специи куркуме;

-сульфорафан в крестоцветных (различные виды капусты и салаты);

-диаллилсульфид в чесноке и многие другие;

-омега-3 - жирные кислоты содержатся в жирной морской рыбе и морепродуктах, способствуют снижению холестерина в крови за счёт регуляции генов липидного обмена, способствуют уменьшению воспаления и препятствуют росту опухолевых клеток;

-клетчатка действует на организм через бактерий, содержащихся в кишечнике, для которых она является основным источником пищи. Клетчатка ферментируется бактериями до короткоцепочных жирных кислот, обладающих полезными для организма функциями: уменьшение роста патогенной микрофлоры и опухолевых клеток за счёт активации иммунитета, увеличение секреции слизи, которая служит природным барьером кишечника от механических повреждений, вирусов и токсинов.   

Продукты, которые могут повлиять негативно.

Высокие уровни глюкозы и аминокислот в крови активируют биохимические сигнальные пути, связанные со старением.

Трансжиры и насыщенные жиры активируют маркеры воспаления, изменяют регуляцию метаболизма жиров, это приводит к избытку липидов в крови.

Генетический паспорт, что это такое?

Это комплексный генетический тест, сочетающий в себе анализ ДНК в нескольких областях: здоровье, питание, спорт, особенности характера, эффективность лекарств, происхождение, возможность носительства наследственных заболеваний - важный показатель для планирования детей. Генетический паспорт в настоящее время дорогое мероприятие.

Генетический паспорт содержит информацию о каждом конкретном человеке, в нём рассказывается к каким заболеваниям, пищевым особенностям и видам спорта вы более предрасположены, какие лекарства будут для вас токсичны, а для каких нужна повышенная дозировка, откуда ваши предки, ваш этнический показатель и множество другой полезной информации. Этот паспорт будет с вами всю жизнь, так как делается один раз, а информация будет постоянно обновляться по мере продвижения науки.

Имея генетический паспорт, вы обладаете мощным инструментом для улучшения вашего здоровья.

В конце настоящей статьи следует сказать, что наука ещё не вполне доверяет связи между нашими генами и питанием. Международный журнал эпидемиологии отмечает, что пока нет доказательных статистических данных связи между генами и питанием. Однако прослеживается коммерческий подход связи между персональным питанием и нутригеномикой. Это создаёт большой простор для исследований в этих вопросах.

В настоящее время анализируется 45 генов, но человек имеет о себе информацию в 25000 генов. С помощью углубления исследований можно обеспечить науку большим количеством информации о личном обмене веществ и наиболее эффективном питании с целью оздоровления организма. Если персональные диеты помогут решать проблемы общественного здравоохранения, борьбы с ожирением, сердечно – сосудистыми, онкологическими и нейро-дегенеративными заболеваниями, следует дать возможность получать информацию о себе миллионам людей, сделать генетические тесты доступными.

В настоящее время разумный выбор и умеренность в еде, достаточная физическая активность, анализ собственных потребностей и реакций организма на те или иные пищевые продукты пока остаются лучшей персонализацией. Следите за своим здоровьем и будьте здоровы!

Библиография

www.cyberleninka ПорткоА.М.,ЯровенкоИ.И. Статья: «Современная нутригеномика и нутригенетика и некоторые метаболические аспекты патогенеза при воспалительных заболеваниях кишечника». Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология 2020г. 183 (11)-113-117;

www.med_tutorial Инга Фефилова Статья: «Генетика еды» Антивозрастная медицина. Современная энциклопедия;

www.vitapol.com.ua Г.Д. Фадеенко, Е.Г. Куринная, М.Н. Вовченко Статья: «Нутригеномика и нутригенетика: возможности практического применения». Современная гастроэнтерология №6, 2015г.

www.forbes.ru Егор Гончаренко Статья: «Нутригеномика и персонализация диет: решение для мирового здравоохранения или очередная коммерческая идея?». 29.06.2017г.;

www.grodno24.com Статья: «Нутригенетика и нутригеномика – новые направления в питании». Наука 23.12.2020г.;

www.wikipedia.org Статья: «Нутригеномика» 30.10.2021г.;

www.gastronom.ru Анна Куклина Статья: «Как еда меняет наши гены. Что такое нутригенетика нутригеномика?» 4.05.2021г.;

https://biomolecula.ru Маргарита Перцева Статья: «Нутригеномика: питание vs. заболевания» 29.05.2021г.;

https://biomolecula.ru  Маргарита Перцева Статья: «Нутригеронтология:

питание vs. старение» 29.05.2021г.;

www.mygenetics.ru Статья: «Генетический тест на еду» 1.08.2019г.;

www.sectascience.com Елена Дегтярь Руководитель научного отдела SEKTA Статья: О будущем в науке о питании, или почему всё-таки стоит доверять себе».;

www.apteka.ru Мария Данина Статья: «Генетика питания» 26.062016г.;

https://voprosy-pitania.ru О. Л. Лукоянова, Т. Э. Боровик Статья: «Нутритивная эпигенетика и эпигенетические эффекты грудного молока». Вопросы питания№5 2015г.;

www.getvegetable.com Статья: «Персонализированное питание: нутригенетика, нутригеномика – что это и как работает?».

суббота, 20 июня 2020 г.

ДНК и её значение в жизни человека. Основы генетики, направления её развития


ДНК и её значение в жизни человека

ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) – сложный код, в котором заключены данные о наследственной информации. Эта сложная макромолекула способна хранить и передавать наследственную генетическую информацию из поколения в поколение. 

ДНК определяет такие свойства любого живого организма как наследственность и изменчивость. Закодированная в ней информация задает всю программу развития любого живого организма. 

Генетически заложенные факторы предопределяют весь ход жизни как человека, так и любого другого организма. Сегодня учёные считают, что ДНК определяет также продолжительность жизни человека. Клетки организма гибнут, когда теломеры - отрезки ДНК на краю хромосом укорачиваются при каждом её делении и становятся предельно короткими. Если учёные будущего научатся искусственно удлинять теломеры, то можно думать о существенном увеличении продолжительности жизни. Итак, что такое ДНК?

Основы цитологии
Нуклеиновые кислоты и их роль в жизнедеятельности клетки

Нуклеиновые кислоты – высокомолекулярные линейные полимеры, которые образовались из остатков нуклеотидов. Они хранят информацию о живом организме, определяют его развитие, рост, наследственность., участвуют в биосинтезе белка. Существуют 2 вида нуклеиновых кислот: ДНК – дезоксирибонуклеиновая, РНК – рибонуклеиновая.

Дезоксирибонуклеи́новая кислота (ДНК) — макромолекула (одна из трёх основных, две другие — РНК и белки), обеспечивающая хранение, передачу из поколения в поколение и реализацию генетической программы развития и функционирования живых организмов. ДНК содержит информацию о структуре различных видов РНК и белков.


В клетках человека, животных, растений и грибов ДНК находится в ядре клетки в составе хромосом, а также в некоторых клеточных органоидах -  митохондриях и пластидах. В клетках прокариотических организмов (бактерий и архей) кольцевая или линейная молекула ДНК, так называемый нуклеоид, прикреплена изнутри к клеточной мембране.

С химической точки зрения ДНК — это длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков — нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из азотистого основания, сахара (дезоксирибозы) и фосфатной группы. Связи между нуклеотидами в цепи образуются за счёт дезоксирибозы и фосфатной группы (фосфодиэфирные связи).

Обычно макромолекула ДНК состоит из двух цепей, ориентированных азотистыми основаниями друг к другу. Эта двухцепочечная молекула закручена по винтовой линии.
  
В ДНК встречается четыре вида азотистых оснований (аденин, гуанин, тимин и цитозин).
Во Вселенной именно спираль является наиболее распространенной формой. Так и структура ДНК молекулы тоже имеет форму спирали – винтовой лестницы. Цепи в молекуле направлены противоположно друг от друга.

Принцип комплементарности

Две нити соединяются в молекулу азотистыми основаниями таким образом, что аденин имеет связь только с тимином, а гуанин — только с цитозином. 

Последовательно расположенные нуклеотиды в одной цепи определяют другую. Это соответствие, лежащее в основе появления новых молекул в результате репликации или удвоения, стало называться комплементарностью. Получается, что число адениновых нуклеотидов равно числу тимидиновых, а гуаниновые равны количеству цитидиновых. Это соответствие стало называться «правилом Чаргаффа».

Репликация

Процесс самовоспроизведения, протекающий под контролем ферментов, является основным свойством ДНК. Все начинается с раскручивания спирали ДНК благодаря ферменту ДНК-полимеразы. После разрыва водородных связей, в одной и в другой нитях синтезируется дочерняя цепь, материалом для которой выступают свободные нуклеотиды, имеющиеся в ядре.

Каждая цепь ДНК является матрицей для новой цепи. В результате из одной цепи получаются две абсолютно идентичные материнской молекуле. При этом одна нить синтезируется сплошной, а другая синтезируется сначала фрагментарно, лишь затем соединяется и становится сплошной.

Гены ДНК Молекула несет в себе всю важную информацию о нуклеотидах, определяет расположение аминокислот в белках. ДНК человека и всех других организмов хранит сведения о его свойствах и передаёт их потомкам.

Частью ДНК является ген — группа нуклеотидов, в которой закодирована

информация о белке. Совокупность генов клетки образует её генотип или геном. Гены расположены на определенном участке ДНК. Они состоят из определенного числа нуклеотидов, которые расположены в определённой последовательности. 


Ген не может поменять свое место в молекуле, и он имеет совершенно конкретное число нуклеотидов. Их последовательность уникальна. Например, для получения инсулина используется один порядок, а для получения глюкагона — другой.

Кроме генов, в ДНК располагаются некодирующие последовательности. Они регулируют работу генов, помогают хромосомам и отмечают начало и конец гена. Но сегодня роль большинства из них неизвестна.

У всех живых организмов молекула ДНК плотно упакована с образованием сложных трёхмерных структур. Нахождение ДНК в суперспирализованном состоянии делает молекулу ДНК более компактной. Если такую спираль раскрутить, то её длина будет приблизительно 1м 80 см.

ДНК содержится в ядре каждой клетки человека. Она структурируется в 46 хромосомах, которые несут генетический код. ДНК каждого человека уникальна. Абсолютно идентична она может быть только у однояйцевых близнецов.

Молекула ДНК может повреждаться под воздействием агрессивных факторов: радиации, окисляющих веществ.

Рибонуклеиновая кислота(РНК). Эта молекула во многом схожа с дезоксирибонуклеиновой кислотой. Однако она не такая большая, как ДНК. РНК также состоит из полимерных нуклеотидов четырех типов. Три из них сходны с ДНК, но вместо тимина в нее входит урацил. Кроме этого, РНК состоит из углевода — рибозы. Главным отличием служит то, что спираль этой молекулы является одинарной, в отличие от двойной в ДНК.

Функции РНК
В основе функций рибонуклеиновой кислоты лежат три различных вида РНК.

Информационная РНК передает генетическую информацию от ДНК в цитоплазму ядра. Ее еще называют матричной. Это незамкнутая цепь, синтезирующаяся в ядре при помощи фермента РНК-полимеразы. Несмотря на то, что в молекуле ее процентное содержание чрезвычайно низкое (от трех до пяти процентов клетки), на ней лежит важнейшая функция – она является матрицей для синтеза белков и несёт информацию об их структуре с молекул ДНК. Один белок кодируется одной специфичной ДНК, поэтому их числовое значение равное. 
                                                  
Рибосомная РНК в основном состоит из цитоплазматических гранул — рибосом. Рибосомная РНК синтезируются в ядре. На долю рибосом приходится примерно восемьдесят процентов всей клетки. Этот вид обладает сложной структурой, образует петли на комплементарных частях, что ведет к 
молекулярной самоорганизации в сложное тело.
Информационная РНК
Транспортная РНК выстраивает аминокислоты полипептидной цепи в определённом порядке. В среднем, она состоит из восьмидесяти нуклеотидов. В клетке их содержится, как правило, почти пятнадцать процентов. Она предназначена переносить аминокислоты туда, где белок синтезируется. В клетке насчитывается от двадцати до шестидесяти типов транспортной РНК. У них всех — сходная организация в пространстве. Они приобретают структуру, которую называют клеверным листом.

Значение ДНК и РНК
Когда было открыто, что такое ДНК, ее роль не была такой очевидной. Даже сегодня, несмотря на то, что раскрыто намного больше информации, остаются без ответов некоторые вопросы. А какие-то, возможно, еще даже не сформулированы.

Общеизвестное биологическое значение ДНК и РНК заключаются в том, что ДНК передает наследственную информацию, а РНК участвует в синтезе белка и кодирует белковую структуру.

Вашему вниманию предлагается видеоролик"Как исправить ДНК человека"



Однако существуют версии, что молекула ДНК связана с нашей духовной жизнью. Что такое ДНК человека в этом смысле? Она содержит всю информацию о нем, его жизнедеятельности и наследственности. Метафизики считают, что опыт прошлых жизней, восстановительные функции ДНК и даже энергия Высшего «Я» - Творца, Бога содержится в ней. По их мнению, цепочки ДНК – нуклеотиды содержат коды, касающиеся всех аспектов жизни, включая и духовную часть. 

Но некоторая информация, например, о восстановлении своего тела, расположена в структуре кристалла многомерного пространства, находящегося вокруг ДНК. Она представляет собой двенадцатигранник и является памятью всей жизненной силы. Ввиду того, что человек не обременяет себя духовными знаниями, обмен информации в ДНК с кристаллической оболочкой происходит очень медленно. У среднестатистического человека он составляет всего пятнадцать процентов. Метафизики считают, что это было сделано Высшей Силой специально для сокращения жизни человека.

Что определяют гены человека?
Гены определяют наши физические и психические особенности, гены задают, что мы, как люди, не можем летать и дышать под водой, но можем обучаться человеческой речи и письму, можем создавать материальные ценности для поддержания нашей жизни.  Мальчики легче ориентируются в предметном мире, девочки - в мире отношений. Кто-то родился с абсолютным музыкальным слухом, кто-то - с абсолютной памятью, а кто-то с самыми средними способностями.

Способности ребенка зависят и от возраста родителей. Гениальные дети чаще всего рождаются в паре, где матери 27 лет, отцу 38. Однако самые здоровые дети появляются у более молодых родителей, когда матери от 18 до 27.

Гены определяют многие наши черты характера и склонности. У мальчиков - это склонность заниматься машинками, у девочек – куклами. Гены влияют на наши индивидуальные предрасположенности, в том числе к болезням, к асоциальному поведению, к таланту, к физической или интеллектуальной деятельности и т.д. 

Можно ли утверждать, что у всех людей с детства есть природная склонность к добру, что человек по природе своей – добр? Это один из центральных вопросов, который волнует психологов. При этом важно всегда помнить: склонность подталкивает человека, но не определяет его поведения. За склонность отвечают гены, за поведение – сам человек. Да и со склонностями своими можно работать: какие-то развивать, делать любимыми, а какие-то оставлять вне своего внимания, гасить их, забывать...

Гены определяют время, когда какой-то наш талант или склонность проявится, или нет.
Гены определяют время, когда какой-то наш талант может проявиться. В определённое удачное время, когда гены готовы, человек проявил себя, использовал свой талант - сделал чудо. Промахнулся по времени – не сможешь проявить свои способности. Сегодня восприимчивость ребенка к развивающим процессам высокая – он «белый лист», «впитывает только хорошее» и «очень талантлив», а спустя год: «ничего не понимает», «что в лоб, что по лбу».
Гены определяют, когда у нас просыпается половое влечение, и когда оно засыпает. 

Гены влияют на счастье и на черты характера.
Проанализировав данные по более чем 900 парам близнецов, учёные - психологи Эдинбургского университета обнаружили доказательства существования генов, определяющих черты характера, склонность к счастью, способность легче переносить стресс. 

Агрессивность и доброжелательность, гениальность и слабоумие, аутизм или экстраверсия - передаются детям от родителей как задатки. Все это изменяемо воспитанием, но в разной степени, поскольку и задатки бывают разной силы. Обучаем ребенок или нет, это также связано с его генетикой. Однако заметим: здоровые дети вполне обучаемы. Человеческая генетика делает человека исключительно обучаемым существом!

Гены - носители наших возможностей, в том числе возможностей к изменению и совершенствованию.
При этом, у мужчин и женщин в этом отношении разные возможности. Мужчины чаще, чем женщины, рождаются с теми или иными отклонениями: среди мужчин больше тех, кто будет очень высоким или очень низким, очень умным, талантливым или слабоумным идиотом. 

Похоже, что на мужчинах природа экспериментирует. При этом, если уж мужчина таким родился, ему изменить это в течение жизни очень сложно. Мужчина привязан к своему генотипу, его фенотип (внешнее проявление генотипа) - меняется слабо.
Родился высоким - таким и останешься. Коротышка может с помощью спорта подняться на 1-2 сантиметра, но не более.

У женщин ситуация другая. Женщины рождаются более в среднем одинаковыми, среди них биологических, генетических отклонений меньше. Чаще среднего роста, среднего интеллекта, средней порядочности, идиоток и неблагополучных в жизни и поведении среди женщин меньше, чем среди мужчин. 

Похоже, что эволюция, проводя на мужчинах эксперименты, на женщинах решает не рисковать и вкладывает в женщин всё самое надежное. При этом индивидуальная (фенотипическая) изменчивость у женщин выше: если девочка родилась маленькой относительно других, она сумеет вытянуться на 2-5 см (больше, чем может парень).  Женщины имеют большую свободу от своего генотипа, имеют большую возможность, чем мужчины, изменять себя.

Гены дарят нам наши возможности, и гены же наши возможности ограничивают.
Из пшеничного зерна вырастает налитой пшеничный колос, а из саженца яблони - красивая ветвистая яблоня. Нашу суть, наши склонности и возможность реализовать себя дают нам наши гены. С другой стороны, из пшеничного зерна вырастет только колос пшеницы, из саженца яблони вырастает только яблоня, а сколько лягушке ни надуваться, в быка она не раздуется. У нее даже лопнуть от натуги сил не хватит.

Человек - часть природы, и все вышесказанное справедливо и для него. Гены предопределяют границы наших возможностей, в том числе наши возможности менять себя, стремиться к росту и развитию. Если вам с генами повезло, вы сумели воспринять влияния ваших родителей и педагогов, выросли развитым, порядочным и талантливым человеком. Спасибо родителям! 

Если вам с генами повезло меньше, и вы родились с болезнью Дауна, то в самом хорошем окружении из вас вырастет только воспитанный человек с болезнью Дауна. В этом смысле наши гены - это наша судьба, и свои гены, свои возможности расти и меняться - мы напрямую изменить не можем.

Много ли в нас генетически заложенного - вопрос очень спорный. Чем более человек удаляется от животного мира, тем меньше в нем врожденного и больше приобретенного. Пока нужно признать, что в большинстве из нас врожденного очень много. В среднем, по мнению генетиков, гены определяют поведение человека на 40%.

Если вы любите своего ребенка и стремитесь быть хорошим родителем и воспитателем, гарантированы ли вам успехи? Не всегда. Каким бы талантливым педагогом вы ни были, у вас может родиться трудный ребенок, с которым реально мало что можно сделать. Если вы сделаете лучшее из возможного, то сможете уменьшить неприятности людям от этого ребенка, но успеете ли вы из него вырастить достойного человека за два десятка лет его воспитания? 

Так получается не всегда. Человек появляется на свет со своим характером, и он бывает очень разным. Некоторые дети рождаются сразу «домашними» — характер легкий, податливый, со взрослыми дружат и их слушают. У других характер самого начала трудный: им тяжело самим, тяжело с ними.

Что это значит? Следует приглядываться к тому или той, с кем вы собираетесь создавать семью. Обращать внимание на родственников, учитывая не только то, что с ними придется встречаться, а и то, что тот или иной характер может оказаться и у вашего ребенка. Хочется пожелать - хороших вам родственников!

Многое зависит и от нашего образа жизни. В благоприятных условиях и при хорошем воспитательном процессе, возможная негативная предрасположенность может не реализоваться, или скорректироваться, "прикрыться" влиянием соседних разбуженных генов, а позитивная предрасположенность, иногда скрытая - проявиться. Иногда человек (ребёнок) просто не знает своих возможностей, и категорично "ставить крест", говорить, что "из этого гадкого утёнка лебедя не вырастет" – не следует.

Другая опасность, другой риск - тратить время и силы на человека, из которого путного все-таки ничего выйти не может. Говорят, что каждый может стать гением, и теоретически это так. Однако практически одному для этого достаточно тридцать лет, а другому и жизни не хватит, и вкладываться в таких проблемных людей - нерентабельно. 

Спортивные тренеры утверждают, что именно врожденный талант, а не методика тренировок, - самый важный фактор формирования будущего чемпиона. То, что человеку дается от природы - база, на которой можно строить все остальное.

Если девушка родилась шатенкой с зелеными глазами и "предрасположенностью" к полноте, то можно, конечно, покрасить волосы и надеть цветные линзы: девушка все равно останется зеленоглазой шатенкой. А вот воплотится ли ее "предрасположенность" в большие размеры, носимые всеми ее родственницами, во многом зависит от нее самой. И уж тем более от нее самой зависит, будет ли она к сорока годам, сидя в этом большом размере, ругать государство и не сложившуюся жизнь (как это делают все её родственницы) или найдет себе много других интересных занятий.

Может ли человек менять, когда-то преодолевать, а когда-то улучшить свою генетику? Ответ на этот вопрос не может быть общим, поскольку и это задано индивидуально генетически.

В целом правильно говорить, что развитие ребенка определяют генетические склонности плюс воспитание. Однако у одного ребенка с рождения 90% определяется его склонностями и только 10% можно добавить воспитанием (неподатливый ребенок), у другого, податливого - он почти как чистый лист, 10% склонностей и на 90% что вложите воспитанием, то и будет. И то, и другое соотношение - врожденная характеристика ребенка.

Какое соотношение у вас или у вашего ребенка? Понять это можно только опытным путем, начав с ребенком заниматься. Начинайте! Гены задают возможности, от нас зависит, насколько мы эти возможности реализуем. Если у вас хорошая генетика, вы можете сделать ее еще лучшей и передать своим детям как самый дорогой подарок. 

Наша ДНК запоминает, какое у нас было детство, есть наблюдения, что генетически передаются привычки, навыки, склонности и даже манеры. Если вы выработали у себя воспитанность, красивые манеры, поставили хороший голос, приучили себя к распорядку дня и ответственности, то есть неплохая вероятность, что рано или поздно это войдет в генотип вашей фамилии.

Гены определяют наши задатки, наши возможности и склонности, но не нашу судьбу. Гены определяют стартовую площадку для деятельности - у кого-то она лучше, у кого-то труднее. Но что будет на базе этой площадки сделано - это уже забота не генов, а людей: самого человека и тех, кто с ним рядом. 

Работа над собой, устранение своих слабостей, должна присутствовать у каждого человека. То, что трудно в себе развить самостоятельно, может помочь развить учитель или тренер: возможно, у него именно к этому генетически заданный потрясающий талант. Люди могут помогать друг другу. Что один не сделает, сделаем вместе.

Что ещё может нам поведать ДНК?

ДНК и слышит, и видит
Учёные многих стран активно изучают ДНК и выяснили множество интересных фактов, касающихся этой чудесной молекулы.

Кроме эволюционных факторов ДНК имеет и другие интересные особенности. Эта крошечная молекула строит большой и сложный организм. Программы, содержащие всю наследственную информацию, зашифрованы не только в химических веществах - нуклеотидах, но и в окружающих её хромосомы полях, похожих на голографические изображения. 

Молекулы ДНК интенсивно взаимодействуют между собой, передавая информацию с помощью электромагнитных, акустических и световых волн.
Исследования доказали: ДНК отлично слышат человеческую речь, то есть они ловят и воспринимают звуковые колебания извне.

Любое слово для ДНК не просто звук, а волновая генетическая программа с прямым воздействием. Если мы молчим и просто куда-то смотрим или безмолвно читаем, наша ДНК всё равно воспринимает полученную нами световую информацию.

Нашему генетическому аппарату очень небезразлично, что мы говорим, слушаем, читаем и думаем! ДНК всё понимает - и смысл, и эмоциональную окраску, и реагирует в зависимости от услышанного и увиденного.

Избегайте слов – убийц
По электромагнитным каналам информация извне доходит вплоть до клеточных ядер – основ формирования человеческого организма. И если в неё примешиваются негативные слова, они губительно влияют на наследственность: клетки испытывают сильный электромагнитный шок, генетические программы искажаются, в генетический код внедряются слова – убийцы и слова – катастрофы.


Особенно плохо действуют слова - проклятия: они всегда нарушают волновые программы и отрицательно воздействуют на организм. Слово может убить или вызвать онкологическое заболевание.

А если проклятие «до седьмого колена»? При этом наполненные злобой и ненавистью слова крайне негативно, а часто и фатально, меняют генетический аппарат и наследственность.

Отрицательно воздействуют и бранные слова. Учёные сравнивают их с бомбами, которые взрываются внутри генетического аппарата. Они вызывают мутации, которые закрепляются и могут привести к вырождению и страшным болезням у потомков. 

Мутагенная сила брани сравнима с радиационным облучением в 1000 рентген! Под влиянием бранных слов хромосомы могут гнуться, ломаться, рваться, а гены – меняться местами, «прыгать» в цепочке. При этом создаются крайне неблагоприятные ситуации.

Родители, ругая детей ради их же блага, иногда запускают у них негативные, в том числе и мутагенные программы.

Учёные выяснили, что одной из причин, вызывающих сахарный диабет, болезни дыхательных путей и коронарных сосудов, являются те условия, в которых ребёнок рос и развивался, включая слова, которые он слышал в период своего развития.

Нашей ДНК совсем не важно, сами мы ругаемся, нас ругают, слышим ли мы брань, по телевизору или читаем её в интернете – клетка всё запишет и впечатает в генетическую программу. И не так важно, прозвучат ли плохие слова громко или шёпотом – они обладают информационным воздействием на ДНК.

Приятное и полезное
Добрые слова, молитвы и благословения тоже воздействуют на ДНК и, в отличии от брани, способны оздоравливать наследственность. Так, благословение может расставить по местам нарушенный порядок генов, восстановить их разорванные цепочки, восстановить повреждённые хромосомы.

Хорошие слова активируют резервные силы организма и помогают во время болезней. Это такие слова: «светлый», «радостный», «прекрасный», «яркий», «нежный», «сильный».

Благотворно на клеточную структуру организма влияют слова «спасибо», «благодарю». Эти слова – мощная энергетическая защита. Положительно на внешности и здоровье оказывают влияние слова «вера», «надежда». «любовь», «доброта». Их почаще надо произносить в семье, чтобы все домочадцы были здоровы и красивы. Слова «победа» и «успех» вырабатывают гормоны счастья – эндорфины.

Хороший отклик в нашем организме вызывают приветствия «будь здоров», «здравствуй». Если человек хочет исправить свою жизнь, то ему надо запомнить волшебную фразу – «я намерен». Эти 2 слова запускают в организме важные химические реакции, помогающие мыслить позитивно и продуктивно, и действовать - уверенно.

Музыка ДНК
Учёные установили, что наши ДНК не только воспринимают музыку извне, но и сами умеют петь. Сегодня музыка ДНК записана на диск и любой может её послушать. Пение здоровых клеток напоминает восточные медитативные мантры. В этих звуках словно присутствуют виолончель, скрипка, синтезатор, человеческие голоса.

Больные клетки издают хрипящие звуки. Пение раковых клеток очень похоже на Похоронный марш Шопена. Мёртвые клетки издают своеобразный шум.

Испанские исследователи сделали нотную запись всего генетического кода человека, где нотами стали отрезки цепочек ДНК. Эта «генетическая» музыка оказалась довольно благозвучной и с оттенком мистики.

Учёным удалось записать и послушать ДНК человеческого организма после его смерти. В этом случае ДНК начинает излучать радиоволны, которые удалось уловить с помощью специального радиоприёмника и перевести в звуковой диапазон. Их звучание – нечто среднее между электронной и индийской музыкой с примесью скрипов, визгов и вскриков. Такая музыка заставляет думать о вечном, о том насколько она приятна судить сложно.

Учёные провели эксперимент. В ДНК бактерий закодировали песню – перевели её слова в стандартный «четырёхбуквенный» генетический код и вшили эту искусственную нить в цепочку ДНК. В результате, песня передалась по наследству без изменений в 100! поколениях.

Клетки ДНК – завзятые меломаны. Одна музыка для них благотворна, другая – их нарушает. Благотворная музыка действует на частоте 528 гц: это эталонная «частота любви», на которой энергия доходит до молекул клетки, и те начинают откликаться.

528 гц соответствует частоте Вселенной, и на ней возможно духовное преображение и исцеление. Этой частоте соответствуют церковные песнопения и ряд известных сочинений Моцарта, Вивальди, Бетховена, Чайковского.  Тяжёлый рок и некоторая современная музыка часто разрушительны для ДНК. Музыка благотворна для человека, когда её слушают осознанно и она пронизывает слушателя, даря ему свою энергию.

Закономерность передачи генетического кода. Что можно узнать о будущем малыша

С абсолютной точностью ответить на вопрос, какого цвета глазки и какой носик будут у нового человека, не сможет никто, так же, как предугадать, насколько здоровым он родится. В настоящее время ученые открыли закономерности передачи генетического кода, и о них важно знать — желательно до зачатия.

Внешность

Известно, что в природе главенствуют доминантные гены, а подчиняются им рецессивные. Доминантные гены отвечает за сохранность «здоровых» признаков человеческой популяции. Это качественное зрение, отсутствие катаракты и косоглазия, нормальный слух, количество пальцев и их длина, пигментация кожи, волос. Сюда же вошли обильная волосатость тела и преждевременное поседение, а также щель между зубами и предрасположенность к кариесу. Поэтому, чтобы ребенок не ходил по зубным докторам, выбирайте партнера с красивой улыбкой.

Среди других особенностей внешности, обычно побеждают такие, «выдающиеся» черты как, орлиный нос, лопоухость, неправильный прикус, ямочки на щеках, полные губы. Об этом пишет доктор медицинских наук, профессор РостГМУ, врач-генетик Светлана Амелина. И не важно, кто ими обладает, — мама или папа, достаточно внимательнее присмотреться к своей половинке и увидеть будущее лицо сына или дочки.

Телосложение

Если муж баскетболист и у него высокий рост, коротышки в семье вряд ли появятся. По статистике, 70% роста ребенка — это заслуга отца. Если мама миниатюрная, не большого роста, её генетика сгладит пропорции. Кстати, ученые придумали даже несколько калькуляторов роста, которые позволяют примерно вычислить, насколько высоким будет ребенок, но погрешность у них настолько велика, что делает любой калькулятор бессмысленным.

Волосы

Темный цвет, густота, кучерявость — это все доминантные признаки, так же, как и облысение у мужчин. Именно поэтому большинство людей уверены, что ген выпадения волос передается по наследству от отцов, но это не так: в 75% обнаруживается женский след и только в 20% — мужской. Так что, если есть родственники с лысиной, то у вашего наследника в зрелом возрасте тоже может быть лысина. А чтобы она не появилась, надо следить за питанием, не допускать авитаминоза, вести здоровый образ жизни, не волноваться понапрасну.

Склонности

Ученые выяснили, что за риск и авантюризм отвечает «ген путешественника» DRD4 7R. На планете таких личностей — пятая часть. Склонность к перемене мест бывает чаще у мужчин, и это передается следующему поколению от них же.

Материнский инстинкт, проявление заботы и нежности к детям не развиты у 8% женщин. Мужчина не передал дочери нужный геном, который получил от мамы, и в результате дочь будет «черство» относиться к своим и чужим детям. В этом она копирует поведение свекрови, которая имеет эту особенность — все запрограммировано. Доказано, что генетикой вызвано соблюдение норм и правил, принятие авторитетов и моральных принципов. Однако на религиозность и политические взгляды наследственность не влияет.

Интеллект

Западные ученые еще в 80-х годах прошлого века пришли к выводу о том, что мыслительные способности ребенку передает мать через X-хромосому, и чем теснее у нее духовная связь с сыном или дочкой, тем интеллект выше. 

Однако о процентном соотношении врожденного и приобретенного ума мнения исследователей разнятся, кто-то отдает генетике 40%, кто-то все 80%. Но и те, и другие не сомневаются: на интеллект влияет совокупность факторов — условия жизни, стремление к саморазвитию и даже качество еды, но не воспитание. Наиболее точный способ выяснить, каким будет уровень интеллекта малыша, — определить IQ мамы.

Здоровье

Гены отвечают не только за внешность, темперамент, характер, но и за физиологию. Инвалидность по наследственным болезням достигает чуть ли не половины — 47% от этих заболеваний. В идеале каждой будущей паре перед тем, как задуматься о малыше, нужно сделать ДНК-тест на часто встречающиеся аномалии.

«Рассматривая фотографии родственников, постарайтесь узнать подробности их биографии и анамнеза — это даст информацию о будущем малыше» — советует Светлана Амелина. «Часто прошу рассказать о прабабушках и прадедушках. К сожалению, редко кто знает подробности их здоровья, от чего они ушли в мир иной, были ли у них дети с наследственными и другими заболеваниями».

Оба родителя могут передать ребенку предрасположенность к гипертонии, онкологии, сахарному диабету, аллергии, сердечно-сосудистым заболеваниям. Проблемы у мальчика в репродуктивной функции идут от отца. За недостаточное количество сперматозоидов, их малоподвижность, отсутствие протоков отвечает мужская Y-хромосома. 

Плохая генетика — причина бесплодия у мужчин в 30-60% случаев, у женщин — в 10%. Материнское наследие генетических болезней — это тяжелейшие формы поражения ЦНС, органов зрения, сердца, мышц: синдром Мартина-Белла, миопатия Дюшена-Беккера, гемофилия, дальтонизм, аутизм, ихтиоз и другие.

Грамотная подготовка организма к зачатию: дородовая диагностика, выявляющая на 99% синдром Дауна; материнство до 35 лет и отцовство до 40 лет — эти три фактора, по мнению генетиков, в первую очередь определяют здоровье новорожденного. Это указано на сайте для родителей детей от 0 до 5ти лет - parents.ru. 

На какой бы возраст женщина себя ни ощущала, как ни молодилась, биохимию не обманешь. В пожилом возрасте системы организма начинают засыпать, из-за чего нарастают мутации. Это касается и женщин, и мужчин.

Как быть тем, у кого плохая наследственность?

В настоящее время многие коммерческие генетические лаборатории и клиники предлагают полную расшифровку генома. Они обещают, что это исследование даст информацию не только о происхождении человека, но и о том какие болезни ему угрожают. Исследование довольно дорогое. Стоит ли его проводить?

Директор Медико – генетического центра Минздрава России доктор медицинских наук С. И. Куцев считает, что расшифровка генома должна проводиться, когда в этом есть необходимость. Этническое происхождение человека с его помощью узнать действительно можно. Генетические характеристики различных этнических групп известны, и определить, какая часть того или иного этноса присутствует у человека вполне возможно.

Если выявлять риск таких болезней, как сахарный диабет, артериальная гипертензия, ишемическая болезнь и т. п., то полно геномное исследование не имеет смысла. К этим заболеваниям предрасполагают десятки и даже сотни генов, но развиваются они чаще под воздействием внешних факторов. Риск их возникновения для любого человека составляет 50 на 50 %. Чтобы это выяснить, нет смысла платить немалые деньги.

Однако есть группа наследуемых генетических заболеваний, в том числе и онкологических, при которых генетические изменения передаются по наследству и многократно повышают риск развития болезни.

Сегодня считается, что 10 – 15% онкологических заболеваний имеют наследственную природу. Прежде всего это рак молочной железы. Если у женщины есть мутации в генах в BRCA1 и BRCA2, то вероятность развития этого вида рака увеличивается в 20 раз. 

В остальных случаях мутации в клетках, в результате которых появляются онкологические заболевания, возникают спонтанно. Потому генетический тест предрасположенность к раку во всех случаях не покажет.

Лучше обратиться к врачу – генетику, который при необходимости назначит генетическое исследование. Генетическое исследование показано при подозрении на наследственные заболевания. В этих случаях врач – генетик назначит генетическое обследование и в некоторых случаях – полно геномное.

Наследственные патологии встречаются не так часто, как болезни сердца и онкозаболевания. Если посмотреть на такие болезни внимательно, то окажется, что они редкие по отдельности. На сегодняшний день известны 7 тыс. генетических заболеваний, которыми страдает 2% населения. Вместе с врождёнными пороками развития, которые тоже требуют генетического обследования, это 5% населения.

Самые распространённые наследственные заболевания – фенилкетонурия, муковисцидоз, спинальная мышечная атрофия. Ими болеет один из 10 тыс. новорождённых, это считается довольно высоким показателем.

В возникновении мутаций возможны два варианта. Генетическая патология может наследоваться или спонтанная мутация может возникнуть в половой клетке одного из родителей. Так, большинство случаев синдрома Дауна – не наследуемое состояние, а случайно возникшая хромосомная мутация. Тем парам, у которых в семье были случаи наследственных или врождённых заболеваний, перед вступлением в брак рекомендуется пройти медико – генетическую консультацию. 

Проведя обследование по конкретному заболеванию, врач – генетик может точно сказать, есть ли риск рождения ребёнка с наследственной патологией., а в некоторых случаях – провести профилактические мероприятия, которые снижают вероятность рождения больного ребёнка.
Сегодня все новорождённые проходят скрининг на 5 наследственных заболеваний.

Это Гипотиреоз – патология щитовидной железы, которая может привести к отставанию в физическом и психическом развитии. На сегодняшний день своевременно диагностируемый гипотиреоз хорошо поддаётся гормональной терапии. Распространённость заболевания – 1 случай на 5 тысяч.













     
        
Адреногенитальный синдром   - патология коры надпочечников, при которой нарушается выработка гормона – кортизола. Может проявиться в виде задержки развития половой системы, проблем с сосудами и сердцем. Полному излечению этот синдром не поддаётся, но его можно корректировать при помощи гормональной терапии. Распространённость заболевания – 1 случай на 15 тысяч.


Муковисцидоз – проявляется заметным сгущением секрета в пищеварительном тракте и лёгких, что приводит поражениям печени, желудочно – кишечного тракта, дыхательной системы и других органов. Поддаётся лечению. Распространённость заболевания – 1 случай на
3 тысячи.

Фенилкетонурия – характеризуется нарушением выработки определённых ферментов. Последствия тяжёлые – глубокая умственная отсталость. Однако этого можно избежать при помощи специальной диеты – не употреблять продукты, содержащие фенилаланин. Ребёнок вырастет совершенно здоровым. Распространённость заболевания 1 случай на 15 тысяч.

Галактоземия – недостаток фермента, расщепляющего галактозу – один из сахаров, который содержится в лактозе и иных веществах. Последствия нехватки этого фермента проявляются через несколько недель жизни. У ребёнка начинается желтуха, рвота, потеря аппетита. Со временем развиваются тяжёлые патологии печени, замедляется умственное и физическое развитие, ухудшается зрение. Распространённость заболевания – 1 случай на 30 тысяч.

Галактоземия
Данные заболевания были выбраны потому, что при ранней диагностике их возможно вылечить или значительно облегчить последствия.

Однако список патологий, которые можно определить при скрининге, намного шире, и при желании родители могут провести дополнительные тесты. В некоторых странах скрининг новорождённых включает диагностику большего количества заболеваний, например, в США – 40, в Германии – 14.

С.И. Куцев считает задачей генетиков - расширение неонатального скрининга до 39 нозологий. Подсчитано, что такой скрининг экономически выгоден. Если наследственное заболевание не начать лечить на ранней, бессимптомной стадии, то ребёнок станет глубоким инвалидом и расходы на его содержание будут гораздо выше, чем затраты на раннюю диагностику.

Генетические заболевания характеризует:
- длительное течение;
- отсутствие эффекта от традиционной терапии, например, пациенту не помогают даже сильно действующие обезболивающие препараты;
- вовлечённость в патологический процесс нескольких систем и органов.

При таком течении болезни показана консультация врача – генетика.  
Сегодня врачи – генетики могут лечить около 300 наследственных заболеваний. Есть перспектива лечения и других наследственных заболеваний. 

Очень эффективна генотерапия. При этой технологии в организм пациента с помощью безопасного вируса вносится нормальный ген, который встраивается в клетки пациента и начинает выработку необходимого белка. По сути, одна инъекция позволяет полностью избавить пациента от болезней, которое раньше не поддавались лечению. Однако такое лечение стоит очень дорого. Так, цена уже зарегистрированного препарата для лечения спинальной мышечной атрофии – 2,2 млн долларов.  

Существует методика редактирования генома. Однако эта технология требует доработки. Сегодня редактируется не только нужный участок, но и соседние участки генома. Для лечения наследственных и онкологических заболеваний редактирование генома – очень перспективная технология.
В Китае родились первые дети с отредактированным геномом.

В Медико – генетическом центре Минздрава России есть лаборатория редактирования генома, в которой успешно разрабатывается методика лечения муковисцидоза. Эффективность коррекции мутации в гене CFTR, которая приводит к муковисцидозу > 10%. Это значительно больше, чем у зарубежных коллег.
В настоящее время генетика имеет большое значение и продолжает развиваться в разных отраслях: в медицине, в биологии, в сельском хозяйстве. Настоящая статья ознакомила читателей с основами генетики, направлениями её развития и значением генетических знаний в жизни человека.  
Вашему вниманию предлагается видеоролик "Сила мысли меняет генетический код человека"




Библиография
Коничев А.С., Севастьянова Г.А. Молекулярная биология. М., 2005; 
Люин Б. Гены. М.: Изд. Бином. 2012;
Сингер М., Берг П. Гены и геномы. В 2-х т.: Мир. 1998;
Мушкамбаров Н.Н. Молекулярная биология: учебное пособие для студентов медицинских ВУЗов М.: ООО "Медицинское информационное агенство", 2003;
Стент Г., Кэлиндар Р. Молекулярная генетика. М: Мир., 1981;
Молекулярная биология. Структура и биосинтез нуклеиновых кислот Высшая школа. 1990;
Бокуть С.Б., Герасимович Н.В., Милютин А.А. Молекулярная биология:
Молекулярные механизмы хранениия, воспроизведения и реализации генетической информации Мн.:Высшая школа, 2005;
https://ru.wikipedia.org/ статья: Дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК);
www.belpressa.ru статья: доктор медицинских наук М.Чурносов Код жизни. Что такое ДНК и как она влияет на жизнь человека;
www.yaklass.ru Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В.В., Общая биология 10 – 11 класс//ДРОФА;
www.syl.ru статья: Л. Озерцова Что такое ДНК и РНК? Каковы их функции и значение в нашем мире?;
www.nur.kz статья: кандидат медицинских наук А. Тихомирова Что такое ДНК и РНК человека;
www.interneturok.ru статья: Нуклеиновые кислоты и их роль в жизнедеятельности клетки. Строение и функции ДНК;
www.psychologos.ru статья: Н.И. Козлов Что определяют наши гены. Генетика человека;
www.postnauca.ru статья: Роберт Пломин Психогенетика: как гены влияют на нашу жизнь;
www.teoryandpractice.ru статья: Наталия Киеня Корни личности: как гены влияют на характер, интеллект и душевное здоровье;
Газета «Секретные расследования» №1 2020г. статья: Марина Ситникова О чём нам поёт ДНК; 
www.aif.ru Еженедельник «Аргументы и факты» №24 10.06.2020г. статья – интервью у директора Медико – генетического научного центра, главного внештатного генетика Минздрава России доктора медицинских наук С. И. Куцева Отредактировать человека. Как быть тем, у кого плохая наследственность?