Выявлено влияние физических упражнений на гены

Выявлено влияние физических упражнений на гены

Учёные сделали новый шаг на пути к пониманию влияния образа жизни человека на его гены. Благодаря новому открытию удалось установить связь между ДНК человека и физической нагрузкой, которую он испытывает.

Поясним. Хотя генетический код одинаков для всего организма, каждая клетка обладает своей собственной экспрессией генов. В ходе этого процесса наследственная информация от гена, преобразуется в продукт — РНК или белок, которые выполняют в организме определённые функции. Так как разные ткани выполняют разные функции, экспрессия генов в их клетках разная. Ненужные гены "выключаются", нужные "работают".

Включение и выключение генов регулируется метилированием ДНК — метильная группа, состоящая из одного атома углерода и трёх атомов водорода, присоединяется в нужном месте последовательности. При этом происходит модификация молекулы ДНК без изменения самой нуклеотидной последовательности. Соответственно, если ген "выключаются", белок или РНК не появляются.Учёные задались вопросом: что происходит с генами, когда ткани мышцы, например, испытывают физическую нагрузку? Ведь мышечные сокращения, происходящие во время тренировок, вызывают ускорение обмена веществ. Исследователи предположили, что упражнения также должны влиять на экспрессию генов.

Чтобы определить, как физическая нагрузка влияет на метилирование ДНК, был проанализирован код латеральной широкой мышцы бедра до и после двадцатиминутных физических нагрузок. В экспериментах, результаты которых опубликованы в журнале Cell Metabolism, принимали участие четырнадцать мужчин и женщин в возрасте 25 лет.

Биологи выяснили, что после упражнений в тех отрезках ДНК, которые отвечают за включение генов, определяющих адаптацию мышц к физическим упражнениям, было меньше метильных групп.

Получается, несмотря на то, что образ жизни не может изменить содержание генетической информации, такие факторы, как диета или физические упражнения, могут "включать" или "выключать" определённые гены.

"Наши мышцы очень податливые, – рассказывает ведущий исследователь Юлеен Зиэрат (Juleen Zierath), из Каролинского института. — Мы часто говорим "мы то, что мы едим". Подобным образом мышцы подстраиваются под то, что мы делаем. Если вы их не используете — вы их теряете".

Подобный эффект наблюдался и в том случае, когда мышцы подвергались воздействию кофеина (это показал эксперимент с грызунами). Зиэрат пояснила, что в данном случае действие кофеина имитировало мышечные сокращения, которые люди совершают при тренировках.

Безусловно, это не означает, что пора бросать какие бы то ни было занятия и переходить на кофейную диету. В таком случае эффект будет, скорее всего, плачевный. Тем не менее, по мнению специалистов, небольшое количество кофеина в рационе вместе с тренировками может усилить ожидаемый эффект. Но, как принято писать на упаковках лекарств, прежде чем выстраивать себе подобную программу, необходимо проконсультироваться со специалистом, желательно лечащим врачом или другим медицинским работником.

Добавим, что исследователи планируют использовать новые знания для борьбы с раком. Клетки злокачественных опухолей работают неправильно, однако их функции также можно скорректировать. 

vesti.ru

Похожие новости:
Ученые: гены улиток помогут продлить жизнь
У улиток есть удивительная способность приостанавливать процесс старения на период спячки. Австралийские ученые хотят найти гены, ответственные за этот процесс, и надеются, что в будущем за счет этого можно будет продлить жизнь человека. Как пишет The Courier Mail, ученые ..
2013-01-29 2169 0 Научные открытия
0
Ученые определили роль неандертальских генов в развитии болезней
Американские ученые выяснили, как унаследованные от неандертальцев гены влияют на здоровье современных людей. Результаты работы опубликованы в журнале Science.О том, что древние люди, вышедшие из Африки около 60 тысяч лет назад, скрещивались с встреченными в Европе 10 тысяч лет спустя неандертальцами, стало известно в 2010 году. Генетическое ..
2016-02-14 1986 0 Научные открытия
0
Ученые раскрыли тайну генов-двойников
Генетики из Стэнфордского университета выяснили, почему некоторые копии генов, которые были удвоены в результате мутаций, сохраняются в геноме, несмотря на то, что большинство из них теряется или утрачивает свои функции. Оказалось, что гены-близнецы начинают поддерживать работу друг друга и потеря одного ..
2016-05-22 1367 0 Научные открытия
0
Биологи обнаружили в клетках счетчики энергии
Это открытие может помочь в создании новых лекарств от болезней, связанных с нарушением обмена веществ.Находка биологов относится к РНК-переключателям - молекулам рибонуклеиновой кислоты, которые "включают" и "выключают" определенные гены.Поиск таких РНК-переключателей важен для понимания работы генов у разных организмов.Ученых ..
2012-10-23 1418 0 Научные открытия
0
Учёные объяснили несимметричность вселенной
Ученые показали, как физические законы, симметрично действующие в пространстве, могут приводить к образованию несимметричных объектов, которых в нашей вселенной большинство. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters. Краткое содержание статьи можно прочитать на сайте Американского физического общества. Исследователи ..
2012-04-26 1414 0 Научные открытия
0
Американские ученые нашли белок бессмертия
Ученые медицинской школы университета Мичигана смогли раскрыть загадку стволовых клеток. Исследователи из Мичиганского университета (США) обнаружили белок, отвечающий за бессмертие и "вечную юность" стволовых клеток. Они, как известно, могут превращаться в другие типы клеток, а могут ..
2012-08-24 2741 0 Научные открытия
1
Объяснена неуязвимость инфузорий-экстремалов к холоду
Итальянские биологи из Университета Камерино выяснили, что именно придает одноклеточному организму Euplotes focardii способность выживать в холодных антарктических водах и справляться с высокой концентрацией кислорода. Для этого ученые сравнили гены нескольких видов простейших. Пресс-релиз исследования опубликован ..
2016-07-19 1489 0 Научные открытия
0
Физики объяснили роль гравитации в проявлении квантовых свойств
Физики из Австрии объяснили роль гравитации в подавлении проявления квантовых свойств микромира. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature Physics. Исследование микромира — взаимодействий элементарных частиц — проводится, как правило, на низких энергиях в пренебрежении эффектами гравитации. Однако ..
2015-06-16 7050 0 Научные открытия
0
Открыт гормон, превращающий плохой жир в хороший
Исследователи обнаружили гормон, который преобразует "вредный" белый жир в "полезный" бурый. Медики надеются, что открытие поможет в лечении ожирения, диабета и нейромышечных заболеваний, а также к появлению таблетки, заменяющей физические нагрузки. Долгие годы биологи знали, что физические упражнения каким-то ..
2012-01-23 1995 0 Научные открытия
0
Причину появления смертельных опухолей нашли в генетическом мусоре
Ученые нашли способ выяснить, для чего нужны «мусорные» гены. Для этой цели исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско использовали модифицированную технологию редактирования генов CRISPR/Cas9. Статья генетиков опубликована в журнале Science.Система CRISPR/Cas9 состоит из двух компонентов — направляющей ..
2016-12-21 4602 0 Научные открытия
0
Исследователи научили парализованных крыс ходить
Швейцарские ученые смогли научить парализованных крыс с повреждениями спинного мозга ходить и бегать в результате исследования, которое, вероятно, поможет и людям c подобными травмами. Грегуар Куртин (Gregoire Courtine) со своей командой из швейцарского Федерального технологического института в Лозанне (Ecole ..
2012-06-2 1537 0 Научные открытия
0
Обнаружено отрицательное воздействие невесомости на гены
На Земле все представители флоры и фауны так или иначе ориентируются на гравитацию. Например, растения вытягиваются вверх, в то время как корни их растут вниз. В невесомости же и растения, и живые существа живут по другим законам. Так, космонавты на орбите каждый месяц теряют порядка 1-2% ..
2012-02-3 1916 0 Научные открытия
0
Ученые раскрыли секрет выносливости верблюдов
Генетиками из Китая и Монголии был расшифрован геном двугорбого верблюда, раскрыв секрет его поразительной выносливости.Бактрианы приспособлены к жизни в наиболее тяжелых условиях сухого континентального климата. Они могут долго обходиться без воды, питаться грубой малопитательной пищей, и при этом прекрасно себя ..
2012-11-20 1857 0 Научные открытия
0
Квантовый компьютер использовали для подтверждения теории относительности
Физики из США, Японии и России с помощью квантового компьютера получили очередное подтверждение специальной теории относительности (СТО), придуманной Эйнштейном. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Калифорнийского университета ..
2015-01-31 2082 0 Научные открытия
2
Ученые изучили воздействие антибиотиков
Швейцарские ученые из  Лозанне смогли увеличить продолжительность жизни червей нематод на 60%. В корм червей ученые добавляли антибиотики, которые блокировали активность некоторых генов. До этого ученые проводили ряд опытов на мышах-долгожителях. Ученые заметили что у этих мышей ..
2013-05-25 1760 0 Научные открытия
1