Metilasi ialah penambahan satu karbon dan tiga atom hidrogen kepada molekul lain. Fenomena ini dianggap perkataan terakhir dalam bidang penjagaan kesihatan. Ia mengiringi hampir semua fungsi badan.
Fungsi
Kumpulan metil (atom karbon dan hidrogen) mengambil bahagian dalam:
- Tindak balas badan terhadap situasi yang tertekan.
- Pengeluaran dan pemprosesan glutation. Ia bertindak sebagai antioksidan utama dalam badan.
- Detoksifikasi hormon, logam berat dan sebatian kimia.
- Kawal keradangan.
- Membaiki sel yang rosak.
- Tindak balas imun dan peraturannya, memerangi virus dan jangkitan, kawalan penghasilan unsur-T.
Proses metilasi DNA juga penting. Mari lihat lebih dekat.
Kawalan epigenetik perkembangan
Metilasi DNA menggalakkan penghantaran corak kepada generasi sel seterusnya semasa mitosis. Secara relatif baru-baru ini, didapati bahawa proses penyatuan kumpulan atom dalam terminalstruktur yang dibezakan mempunyai hubungan yang pasti dengan pembentukan memori dan keplastikan sinaptik. K. Miller dan D. Sweet menyiasat metilasi DNA. Kajian tentang fenomena itu membawa mereka kepada kesimpulan bahawa aktiviti metilase asid deoksiribonukleik meningkat dengan ketara pada haiwan semasa menghafal maklumat baru. Ini menyumbang kepada penurunan dalam ekspresi gen yang menyekat proses ingatan. Di samping itu, penulis menunjukkan fenomena lain. Para penyelidik melaporkan bahawa pengaktifan gen protein reelin, yang menggalakkan perubahan dalam sambungan sinaptik dan terlibat dalam perjalanan patologi skizofrenia, dipengaruhi oleh pembentukan ingatan. Dalam kes ini, faktor penentu ialah enzim demitalase yang menyediakan demetilasi DNA (pelepasan daripada kumpulan metil). Fakta yang telah ditetapkan membolehkan kita membuat kesimpulan yang paling penting. Metilasi DNA sebagai salah satu mekanisme epigenetik, serta fenomena terbaliknya, memainkan peranan penting dalam penyimpanan dan hafalan maklumat. Idea ini disahkan oleh hasil kajian kumpulan E. Costa. Telah didapati bahawa demilasi glutamat decarboxylase dan gen reelin boleh dimediasi pada tikus oleh molekul kecil yang mengganggu pemasangan DNA dalam nukleus. Kajian-kajian ini menunjukkan bukan sahaja kemungkinan mengubah idea semasa pembentukan ingatan. Mereka juga menunjukkan bahawa metilasi DNA, yang sebelum ini dianggap kekal, adalah dinamik. Selain itu, ia boleh digunakan dalam terapi.
Ciri
Idea bahawa ingatan dan metilasi DNA dikaitkan bukanlah perkara baharu. Syarat penghantaran sinaptik oleh asetilasi histon telah pun ditetapkan lebih awal. Mereka membentuk rangka di mana DNA berputar. Asetilasi membawa kepada penurunan dalam pertalian histon untuk asid nukleik. Akibatnya, akses kepada DNA dan protein lain yang berkaitan, antara lain, dengan pengaktifan gen dibuka. Malah, aktiviti histone acetyltransferase CREBBP (protein pengikat), yang bertindak sebagai faktor transkripsi neuron utama, telah dikaitkan dengan kesan protein ini pada ingatan. Di samping itu, peningkatan dalam ingatan jangka panjang didapati semasa penggunaan perencat deacetylase histon. Ia membawa kepada pecutan asetilasi histon.
Hipotesis
Sweet dan Miller menanyakan soalan berikut mengenai regulasi struktur yang bergantung kepada histon. Jika ia boleh memainkan peranan dalam peraturan ingatan, adakah metilasi DNA mempunyai kesan yang sama? Fenomena ini dianggap terutamanya sebagai cara mengekalkan aktiviti struktur semasa mitosis dan pembentukan sistem. Walau bagaimanapun, dalam otak mamalia matang, keamatan metilasi diperhatikan, walaupun pada hakikatnya kebanyakan selnya tidak membahagikan. Disebabkan fakta bahawa fenomena yang sedang dipertimbangkan menyumbang kepada penindasan ekspresi gen, saintis tidak dapat menolak kemungkinan hubungan antara metilasi dan proses pengawalseliaan dalam neuron.
Menyemak andaian
Manis dan miliknyaRakan sekerja, mengkaji metilasi DNA dan kepentingan fenomena ini dalam pembentukan ingatan, merawat bahagian hippocampus dengan perencat metiltransferase asid deoksiribonukleik. Mereka mendapati bahawa ini menghalang permulaan potentiasi jangka panjang - pengukuhan sambungan sinaptik sebagai tindak balas kepada aktiviti neuron. Proses ini menentukan operasi mekanisme pembelajaran dan ingatan. Para saintis juga mendapati bahawa perencat mengurangkan tahap metilasi dalam DNA reelin. Ini menunjukkan kebolehbalikannya.
Eksperimen
Memutuskan untuk meneruskan penyelidikan mereka dengan lebih lanjut, Sweet dan Miller mula memerhatikan perubahan dalam corak metilasi pada tikus dalam model di mana haiwan belajar mengaitkan lokasi tertentu dengan rangsangan yang tidak menyenangkan, khususnya kejutan ringan. Tingkah laku subjek yang dirawat dengan perencat menyatakan kemungkinan kesukaran pembelajaran. Apabila diletakkan dalam persekitaran yang mereka sepatutnya takut, mereka membeku dengan ketara kurang kerap berbanding haiwan kawalan.
Kesimpulan
Bagaimanakah metilasi boleh menjejaskan ingatan tikus? Para saintis menjelaskan perkara ini seperti berikut. Terdapat banyak tapak dalam DNA yang boleh dipengaruhi oleh penambahan kumpulan atom hidrogen dan karbon. Dalam hal ini, penyelidik memutuskan untuk beralih kepada fenomena berikut. Mereka mula-mula mengkaji metilasi gen yang peranannya dalam pembentukan ingatan telah pun ditubuhkan. Pertama, kawasan di mana proses ingatan protein fosfatase ditindas telah dipertimbangkan. Ekspresi yang dikurangkanboleh menyebabkan sebaliknya. Sesungguhnya, selepas satu jam penyesuaian ketakutan kontekstual, tahap metilasi meningkat lebih daripada seratus kali ganda. Pada masa yang sama, tahap mRNA di rantau hippocampal CA1 mengalami sedikit penurunan tetapi ketara secara statistik. Kesan ini ditemui dalam otak haiwan dengan gabungan kejutan kecil pada anggota badan dan kebaharuan konteks. Secara individu, rangsangan ini tidak memberi kesan pada metilasi. Sehubungan itu, menyertai kumpulan dijalankan secara eksklusif dengan latihan sebenar.
Metilasi dan penuaan DNA
Masalah usia dan penyakit onkologi adalah antara topik yang paling banyak dibincangkan. Selama bertahun-tahun penyelidikan, saintis telah mencadangkan pelbagai teori dan model. Walau bagaimanapun, tiada satu konsep pun pada masa ini menjawab semua soalan sepenuhnya. Sementara itu, minat terbesar dalam mencari penyelesaian kepada masalah penuaan ialah kajian perubahan dalam aktiviti gen. Khususnya, Profesor Anisimov menyatakan pendapatnya mengenai perkara ini. Dia menunjukkan bahawa ekspresi (ungkapan) gen bergantung, antara lain, pada metilasi, yang boleh menjejaskan kadar penuaan. Sehingga 5% daripada sisa sitosin asid deoksiribonukleik mengalami penambahan kumpulan atom karbon dan hidrogen dengan pembentukan 5MC (5-metilcytosine). Bes ini dianggap satu-satunya pemalar dalam DNA organisma yang lebih tinggi. Penyatuan kumpulan berlaku dalam kedua-dua utas secara simetri. Sisa 5mC sentiasa dilindungi oleh sisa guanin. Pada masa yang sama, strukturmelaksanakan fungsi yang berbeza. Walau bagaimanapun, adalah penting untuk diperhatikan bahawa metilasi terlibat dalam pengawalan aktiviti gen. Perubahan dalam perjalanan menyertai kumpulan disebabkan oleh kegagalan dalam tahap transkripsi.
Sebab
Demetilasi berkaitan usia pertama kali diterangkan pada tahun 1973. Ini mendedahkan perbezaan dalam tahap pemisahan kumpulan dalam tisu tikus. Di otak, demetilasi lebih aktif daripada di hati. Selepas itu, penurunan dalam 5mC didapati dengan usia dalam paru-paru, serta dalam pembentukan fibroblas pada kulit. Para penyelidik mencadangkan bahawa demetilasi berkaitan usia mempengaruhi sel-sel kepada transformasi tumor. Fenomena ini boleh diwakili secara ringkas seperti berikut. Gen yang tidak aktif dilekatkan pada kumpulan metil. Di bawah pengaruh tindak balas kimia, ia terputus. Sehubungan itu, gen tersebut diaktifkan. Sekumpulan atom bertindak sebagai fius. Lebih kecil bilangan mereka, lebih banyak sel akan dibezakan dan, oleh itu, lebih tua, lebih banyak daripada mereka, lebih muda ia. Contoh klasik yang digunakan secara meluas dalam kesusasteraan ialah pembangunan spesies salmon tertentu. Fenomena kematian mereka yang sangat cepat sejurus selepas pemijahan didedahkan. Semalam, individu muda dalam usia reproduktif mati dalam masa yang singkat. Dari segi biologi, fenomena ini adalah penuaan dipercepatkan, yang disertai dengan penyahmetilasi besar-besaran DNA.
Bagaimana untuk membantu badan?
Terdapat pelbagai caraboleh meningkatkan metilasi DNA semula jadi. Antara yang paling popular ialah:
- Makan sayur-sayuran segar. Sayuran berdaun amat disyorkan. Ia bertindak sebagai sumber asid folik, yang penting untuk metilasi yang betul.
- Mengambil vitamin B12 dan B6, riboflavin. Sumbernya ialah telur, ikan, badam, walnut, asparagus, dll.
- Dapatkan zink dan magnesium yang mencukupi. Mereka menyediakan penyelenggaraan metilasi.
- Pengambilan probiotik. Mereka menyumbang kepada penerimaan dan penyerapan vitamin kumpulan B dan asid folik.
Ia juga penting untuk meminimumkan situasi tekanan, meninggalkan tabiat buruk (minum, merokok). Penjagaan mesti diambil untuk memastikan bahan toksik tidak masuk ke dalam badan. Sebatian ini mengambil kumpulan metil, memuatkan hati.
