Медицинская карта
Плохой врач лечит болезнь, хороший - причину болезни.
  • гепатит
  • Недели беременности

    Беременность по неделям

  • Сколько живут с диагнозом рак
  • Как рыбий жир может уменьшить воспаление

Новый способ изменить ДНК и повлиять на здоровье в обход кишечных бактерий

2022-02-18 14:16:48

Наш кишечный микробиом помогает нам каждый день, перерабатывая клетчатку, которую мы не можем переварить. Бактерии ферментируют клетчатку в ключевые химические вещества, известные как жирные кислоты с короткой цепью или SCFA, которые необходимы для здоровья человека. SCFAs борются с воспалением, помогают убивать опасные бактерии, защищают слизистую оболочку кишечника и даже могут помочь предотвратить рак.


В новом исследовании, проведенном в лаборатории Джона Дену в Висконсинском институте открытий Университета Висконсина в Мэдисоне, выяснилось, что бутират и пропионат жирных кислот также активируют p300, важнейший человеческий фермент, который способствует раскручиванию ДНК. Эта раскрученная ДНК позволяет большему количеству генов стать активными и экспрессированными, что в конечном итоге влияет на здоровье человека.


Предыдущие исследования предполагали, что SCFAs могут способствовать этому процессу, ингибируя другой набор ферментов.


Это новое понимание открывает возможность активации p300 в зависимости от диеты или даже независимо от микробиома. Знание того, как нацеливаться на p300, жизненно важно, потому что он вовлечен в широкий спектр физиологических процессов и заболеваний, таких как пропионовая ацидемия, расстройство аутистического спектра и болезнь Альцгеймера.


«Знание того, что бутират и пропионат напрямую взаимодействуют с этим белком, открывает множество новых областей исследований, на которые мы раньше даже не думали смотреть, потому что думали, что все происходит наоборот, чем есть на самом деле», — говорит Сидни. Томас, аспирант лаборатории Дену и соавтор статьи.


Томас и Деню, профессор биомолекулярной химии, опубликовали свои выводы 22 октября в журнале eLife .


Более ранняя работа на мышах показала, что SCFAs являются важным связующим звеном между микробиомом и эпигенетическими состояниями — модификациями ДНК, которые влияют на активность того или иного гена. Эти эпигенетические модификации позволяют разным клеткам использовать одни и те же инструкции ДНК для выполнения разных задач и могут влиять на здоровье.


Один из ключевых механизмов контроля, который используют клетки, заключается в организации ДНК таким образом, чтобы только определенные ее части были доступны для текущей работы. Для этого клетки оборачивают ДНК вокруг гистоновых белков, которые действуют как катушки для нити ДНК. Модификация гистонов изменяет доступность ДНК, обернутой вокруг них, и, в конечном счете, изменяет, какую часть ДНК использует клетка.


Работа с моделью на мышах оставила неясным, как именно клетки воспринимают SCFAs и реагируют, изменяя свои гистоны для контроля экспрессии генов. Чтобы ответить на эти нерешенные вопросы, Томас и Дену обработали несколько линий клеток человека непосредственно с помощью SCFAs, минуя более сложные эксперименты на мышах.


Добавление к клеткам пропионата или бутирата приводило к быстрым изменениям гистонов клеток. Когда они изучили, как соединения произвели эти изменения, команда обнаружила, что жирные кислоты освобождают тормоза p300, которые модифицируют гистоны таким образом, что ДНК открывается для использования клеткой.


Эти результаты в значительной степени повторяли результаты предыдущей работы с мышами, указывая на то, что клетки были эффективной и более простой системой для проверки того, как SCFAs изменяют эпигеном хозяина.


«Мы надеемся, что теперь, когда мы лучше понимаем, как работают SCFAs (и) можем использовать эти знания для создания лучших лекарств и более глубокого понимания того, как микробиом взаимодействует с хозяином», — говорит Томас.

Оставьте комментарии и отзывы!

Используйте нормальные имена. Ваш комментарий будет опубликован после проверки.

(обязательно)