A genetika és a táplálkozás kapcsolata

Szerző: Dr. Biró György

Új fogalomként került be a táplálkozással foglalkozók szótárába a nutrigenomika, amely a táplálék lényeges funkcióira utal a gének kifejeződésében (expressziójában), s amely az emberi gének összességének, a genomnak már csaknem teljes megismerésével vált lehetővé. A nutrigenomika alapján objektív esély nyílik az egészség megtartásának és számos betegség megelőzésének megvalósítására, felhasználva az egyén genetikai bázisának és a tápanyagok erre gyakorolt hatásának összefüggéseit. A XXI. században az emberi genom teljes megismerésével a gének azonosítása teljesen új területet fog megnyitni. Azonosítani lehet majd az egyéni genetikai kód és az étrendfüggő betegségek kapcsolatát, így alkalom nyílik a hatékony közbeavatkozásra.

Az Emberi Genom Projekt (Human Genom Project) a valaha volt legnagyobb együttműködés a biológiában. Eredményeként manapság már az emberi DNS hárommilliárd kémiai kódoló egysége ismeretes. A következő kihívás minden kódsorozat specifikus aktivitásának, következményének azonosítása. Számos gént ugyanis még nem azonosítottak véglegesen. Bizonyos becslések szerint az embernek mintegy harminc–negyven ezer génje van, de újabban huszonnégyezer-ötszázat tekintenek reálisnak, sőt, ezt is túlzásnak tartják. Ez a tény meglepő, hiszen egy egyszerű féregnek tizenhétezer génje van. Az emberi genomban 90–95%-ban olyan DNS-szakaszok vannak, amelyek látszólag nem kódolnak semmit, ezeknek a szerepét azonban még tisztázni kell (1).

Kapcsolódó fogalmak

A gének kifejeződése során számos részletet kell alaposan tanulmányozni. A génkészlettel a genomika, a gének átírásával a DNS (dezoxiribonukleinsav) mintaként (templátként) szolgáló fonaláról (azaz a gének aktivitásával, kifejeződésével, mint a változó helyzetekre adott válasszal) a transzkriptomika, az aminosavakat kódoló kodonokat tartalmazó hírvivő, valamint a riboszomális és a transzfer RNS-sel (ribonukleinsavval), a fehérjeszintézissel és a fehérjék összességével a proteomika, végül a sejtekben és szövetekben a sajátos környezeti változásokra adott válaszként lezajló anyagcsere-folyamatokkal, szabályozással és anyagcseretermékekkel (metabolitokkal) a metabolomika foglalkozik. A sejtek különböző körülményeinek összehasonlításából kapott adatok elemzése és értelmezése a bioinformatika felhasználásával valósul meg. A bioinformatika ama hatalmas biológiai adattömeg kezelésének a tudománya, amely nélkülözhetetlen a modern biológiában és orvostudományban. Számítógépes eszközök alkalmazását és biológiai adatok megszerzésének és értelmezésének analízisét jelenti, magában foglalva szoftverprogramokat és internetet. Az utóbbi vonatkozásában két fontos, díjmentesen hozzáférhető honlap van. Az egyik a National Center for Biotechnology (www.ncbi.nlm.nih.gov) által kezelt BLAST (basic local alignment search tool), amelyben hasonló nukleotidszerkezetű gének kereshetők, így lehetőséget ad ismeretlen DNS- vagy aminosavsorrend (szekvencia) összehasonlítására. A European Bioinformatics Institute génekkel és fehérjékkel kapcsolatos tanulmányokat gyűjt össze. Együttműködő partnere, a Sanger Centre teszi lehetővé az Ensembl adatbázis hozzáférését.

A nutrigenomika a táplálkozásnak a genom szintjén kifejtett hatását tanulmányozza, s alkalmazza a genomika technológiáját a táplálkozástudományban és az élelmiszer-technológiában. Valószínűleg ez a kutatási terület teszi lehetővé olyan alapvető kérdések megértését, mint a táplálékfelvétel, a tápanyagokra adott válasz egyének közötti különbözősége, s meg fogja könnyíteni az egyén egészségi állapotának feltérképezését is (2).

Irodalom

1. Simopulos, A. P., Ordovas, J. M. (Eds.): Nutrigenetics and nutrigenomics. Karger, Basel, 2004.

2. Harland, J. I.: Nutrition and genetics. ILSI Europe, Brussels, 2005.