ДНК метилиране: обща информация

Метилирането е добавянето на един въглерод и три водородни атома към друга молекула. Това явление се счита за последната дума в здравния сектор. Той съпътства упражняването на почти всички функции на тялото.

функции

Метиловите групи (въглеродни и водородни атоми) участват в:

1. Отговорът на тялото на стресови ситуации.
2. Производство и преработка на глутатион. Той действа като ключов антиоксидант в организма.
3. Детоксикация на хормони, тежки метали и химически съединения.
4. Контрол на възпалителните процеси.
5. Ремонт на повредени клетки.
6. Имунният отговор и неговото регулиране, борбата срещу вирусите и инфекциите, контрола върху производството на Т-елементите.

Важна роля играят Метод на метилиране на ДНК. Нека разгледаме по-подробно.

Епигенетичен контрол на развитието

Метилиране на ДНК улеснява предаването на моделите на следващото поколение клетки по време на митозата. Наскоро беше установено, че процесът на свързване на групи от атоми в терминално диференцирани структури има определена връзка с образуването на паметта и синаптичната пластичност. К. Милър и Д.Свит изследва ДНК метилирането. Изследването на феномена ги води до заключението, че активността на дезоксирибонуклеиновата киселина метилаза се увеличава значително при животните по време на запаметяването на нова информация. Това помага да се намали изразяването на гени, които подтискат процесите на паметта. Освен това авторите посочват още едно явление. Изследователите съобщават, че образуването на паметта на генита на rhinin, който насърчава промените в синаптичните връзки и участва в патологичния ход на шизофренията, влияе върху образуването на паметта. Определящият фактор е деметилазните ензими, които осигуряват ДНК деметилиране (освобождаване от метилови групи). Установените факти ни позволяват да извлечем най-важното заключение. ДНК метилирането като един от епигенетичните механизми, както и противоположното явление, играят важна роля в съхраняването на информация и запаметяването. Тази идея се потвърждава от резултатите от проучването на групата на Е. Коста. Установено е, че демитилирането на гени на глутамат декарбоксилаза и рилин може да бъде причинено в малки молекули от мишки, които пречат на инсталацията на ДНК в ядрото. Тези проучвания показват не само възможността за промяна на текущото понятие за образуване на памет. Те също така посочват, че това, което се счита за постоянно ДНК метилиране е динамичен. Освен това, тя може да се използва в терапията.

Удобства

Идеята, че паметта и ДНК метилиране имат определена връзка, не могат да бъдат наречени нови. По-рано е установена условността на синаптичното предаване чрез ацетилиране на хистон. Те образуват скелета, върху който се навива ДНК. Ацетилирането води до намаляване на афинитета на хистоните с нуклеинови киселини. В резултат на това е възможен достъпът до ДНК и други свързани протеини, включително с активирането на гени. Всъщност, хистон-ацетилтрансферазната активност на CREBBP (свързващ протеин), действаща като ключов невронен транскрипционен фактор, се асоциира с ефекта на този протеин върху запаметяването. Освен това, по време на употребата на хистон-деацетилазни инхибитори се наблюдава увеличаване на паметта с дългосрочен характер. Това води до ускоряване на ацетилирането на хистоните.

хипотези

Слаут и Милър зададоха следния въпрос за хистонозависимото потискане на изразяването на структурите. Ако може да играе роля в управлението на паметта, това ще доведе до подобен ефект ДНК метилиране? Този феномен се разглежда основно като средство за поддържане на активността на структурите по време на митозата и образуването на системи. Въпреки това, в зрелия мозък на бозайници се наблюдава интензивност на метилазата, въпреки факта, че повечето от клетките му не са делегирани. Поради факта, че въпросният феномен помага да се потисне генната експресия, учените не могат да отхвърлят вероятността за свързване на метилазата и регулаторните процеси в невроните.

Проверка на допусканията

Сладко и колегите му, изследвайки ДНК метилиране, което означава това явление при формирането на паметта, секциите на хипокампуса се лекуват с инхибитори на дезоксирибонуклеинова киселина метилтрансферази. Те установяват, че това предотвратява възникването на дългосрочно потенциране - укрепването на синаптичните връзки като отговор на невронната активност. Този процес определя функционирането на механизмите за обучение и памет. Учените също установяват, че инхибиторите намаляват нивото на метилиране в ДНК на Джилин. Това показва обратимостта му.

експерименти

Решавайки да отиде по-далеч в образованието си, Сладко-Милър започна да следи промените в формата на метилиране при мишките в модел, в който животните се научават да се сдружават на определено място с неприятни стимули, по-специално, слаби трусове. Поведението на пациентите, получаващи инхибитори, изразява възможни затруднения при ученето. се намират в ситуация, в която те трябваше да бъде страх, те замръзна значително по-малко в сравнение с контролните животни.

данни

Как метилирането може да повлияе на паметта на мишките? Учените обясняват това по следния начин. В ДНК има доста ДНК, която може да бъде засегната от добавянето на групи от водородни и въглеродни атоми. В тази връзка изследователите решиха да обърнат внимание на следното явление. Те изследвали, преди всичко, метилирането на гените, чиято роля в създаването на памет вече е установена. Първо, беше изследвано място, в което процесите на паметта на фосфатазния протеин се потискат. Намаляването на изразяването може да доведе до противоположното явление. Всъщност, след един час на контекстуално усложняване на страха, нивото на метилиране се е увеличило с повече от стократно. Нивата на тРНК в района на хипокампуса СА1 претърпяха слабо, но статистически значимо намаление. Този ефект се открива в мозъка на животните с комбинация от лек шоков ефект върху крайниците и новост на контекста. Отделно, тези стимули не дават никакъв ефект върху метилирането. Съответно присъединяването на групите се извършва изключително с настоящото обучение.

ДНК метилиране и стареене

Проблемите на възрастта и появата на рак са сред най-дискутираните теми. В продължение на много години изследвания, учените са предложили различни теории и модели. Въпреки това, нито една концепция в момента напълно не отговаря на всички въпроси. В същото време най-голям интерес към търсенето на решения на проблема със застаряването е изследването на промените в генната активност. По-специално, проф. Анисимов изрази своето мнение по този въпрос. Той посочва, че изразът (изразяването) на гените зависи, между другото, от метилирането, което може да повлияе на степента на стареене. До 5% цитозинови остатъци дезоксирибонуклеинова киселина преминават прибавянето на групи от въглеродни и водородни атоми, за да се образува 5mC (5-метилцитозин). Тази база се счита за единствената константа в ДНК на висшите организми. Присъединяването на групите се извършва в двете направления симетрично. Останките от 5mC винаги са покрити с остатъци от гуанин. В този случай структурите изпълняват различни функции. Важно е обаче да се отбележи, че метилирането участва в регулирането на генната активност. Промените в свързването на групите са причинени от неуспехи в нивото на транскрипция.

причини

Деметирането на възрастта първоначално е описано през 1973 г. В същото време е разкрита разлика в степента на разделяне на групите в тъканите на плъховете. В мозъка, деметилирането е по-активно, отколкото в черния дроб. Впоследствие се установява спад от 5mC с възрастта в белите дробове, както и фибробластни образувания на кожата. Изследователите предполагат, че свързаното с възрастта деметилиране причинява предразположението на клетките към трансформация на тумора. Този феномен може да бъде представен с прости думи, както следва. Неактивният ген се комбинира с метиловата група. Под въздействието на химическите реакции той се отделя. Съответно генът се активира. Група атоми действа като предпазител. Колкото по-малък е броят им, толкова повече клетката ще бъде диференцирана и, съответно, колкото по-голяма е, толкова по-млада е тя. Като класически пример, широко използван в литературата, може да се цитира развитието на определени видове сьомга. Проявява се феноменът на тяхната изключително бърза смърт веднага след хвърлянето на хайвера. Вчера дори младите хора умират в репродуктивна възраст за кратко време. Биологично, това явление е ускорено стареене, което се съпровожда от мащабно деметилиране на ДНК.

Как да помогнем на тялото?

Има различни начини, по които е възможно да се подобри присъщото ДНК метилиране. Сред най-популярните са:

1. Хранене с пресни зеленчуци. Особено препоръчителни листни зеленчуци. Те действат като източници на фолиева киселина, необходими за правилното метилиране.
2. Приемането на витамини В12 и В6, рибофлавин. Техните източници са яйца, риба, бадеми, орехи, аспержи и др.
3. Допускане на достатъчно количество цинк и магнезий. Те гарантират поддържането на метилиране.
4. Приемане на пробиотици. Те допринасят за производството и асимилацията на витамини от В-група и фолиева киселина.

Също така е важно да се сведат до минимум стресовите ситуации, да се откажат от вредните навици (пиене, пушене). Трябва да се внимава да не навлизат токсични вещества в тялото. Тези съединения приемат метиловите групи, зареждат черния дроб.