Популярные посты
Упражнения могут изменить нашу ДНК
Новое исследование показало, что упражнения меняют форму и функционирование наших генов.
Войдите в эпигенетику - процесс, при котором изменяется работа генов, но не сама ДНК. Все мы знаем, что упражнения могут улучшить нашу физическую форму и снизить риск таких заболеваний, как диабет и сердечные заболевания. Но то, как от начала до конца пробежка или поездка на велосипеде может привести к более здоровой жизни, остается загадкой.
Новое исследование сообщает, что ответ отчасти может лежать в нашей ДНК. Новое исследование показало, что упражнения изменяют форму и функционирование наших генов, что является важной остановкой на пути к улучшению здоровья и физической формы.
Геном человека удивительно сложен и динамичен, гены постоянно включаются или выключаются, в зависимости от того, какие биохимические сигналы они получают от тела. Когда гены включены, они экспрессируют белки, которые вызывают физиологические реакции в других частях тела.
Ученые знают, что определенные гены становятся активными или тише в результате физических упражнений. Но они не понимали, как эти гены знают, как реагировать на упражнения.
Войдите в эпигенетику - процесс, при котором изменяется работа генов, но не сама ДНК. Эпигенетические изменения происходят вне гена, главным образом в результате процесса, называемого метилированием. При метилировании кластеры атомов, называемые метильными группами, прикрепляются к внешней стороне гена, как микроскопические моллюски, и делают ген более или менее способным принимать биохимические сигналы от тела и реагировать на них.
Ученые знают, что паттерны метилирования меняются в зависимости от образа жизни. Например, соблюдение определенных диет или воздействие загрязнителей может изменить паттерны метилирования некоторых генов в нашей ДНК и повлиять на то, какие белки эти гены экспрессируют. В зависимости от того, какие гены задействованы, это также может повлиять на наше здоровье и риск заболевания.
Об упражнениях и метилировании известно гораздо меньше. Несколько небольших исследований показали, что одно упражнение приводит к немедленным изменениям в паттернах метилирования определенных генов в мышечных клетках. Но остается неясным, влияют ли долгосрочные регулярные физические тренировки на метилирование или как оно влияет.
коричневый паук с белыми пятнами на спине
Итак, для исследования, опубликованного в этом месяце в журнале «Эпигенетика», ученые Каролинского института в Стокгольме приняли на работу 23 молодых и здоровых мужчины и женщины, доставили их в лабораторию для проведения ряда тестов на физическую работоспособность и медицинских тестов, включая биопсию мышц, а затем спросили их. тренировать половину нижней части тела в течение трех месяцев.
Одним из препятствий на пути точного изучения эпигенетических изменений в прошлом было то, что многие аспекты нашей жизни влияют на наши паттерны метилирования, что затрудняет отделение эффектов упражнений от диеты или другого поведения.
Каролинские ученые преодолели это препятствие, просто заставив своих добровольцев ездить на велосипеде только одной ногой, оставив вторую нетренированной. Фактически каждый человек стал своей собственной контрольной группой. Обе ноги будут подвергаться паттернам метилирования под влиянием всей его или ее жизни; но изменения, связанные с упражнением, будут видны только на педалирующей ноге.
Добровольцы крутили педали на одной ноге в умеренном темпе в течение 45 минут четыре раза в неделю в течение трех месяцев. Затем ученые повторили биопсию мышц и другие тесты с каждым добровольцем.
Неудивительно, что тренированная нога добровольцев теперь была сильнее другой, показывая, что упражнение привело к улучшению физического состояния.
Но изменения в ДНК мышечных клеток были более интригующими. Используя сложный геномный анализ, исследователи определили, что более 5000 сайтов в геноме мышечных клеток ноги тренированной ноги теперь имеют новые паттерны метилирования. Некоторые показали больше метильных групп; немного меньше. Но изменения были значительными и отсутствовали в нетренированной ноге.
Интересно, что многие изменения метилирования произошли в частях генома, известных как энхансеры, которые могут усиливать экспрессию белков генами. Экспрессия генов была заметно увеличена или изменена в тысячах генов мышечных клеток, которые исследовали исследователи.
почвопокровное растение для солнечного склона
Известно, что большинство рассматриваемых генов играют роль в энергетическом обмене, инсулиновом ответе и воспалении в мышцах. Другими словами, они влияют на то, насколько здоровыми и подтянутыми становятся наши мышцы и тела.
В нетренированной ноге они не изменились.
В результате ученые теперь лучше понимают еще один шаг в сложных, многогранных процессах, которые делают упражнения такими полезными для нас.
Однако многие загадки все еще остаются, сказала Мален Линдхольм, аспирантка Каролинского института, руководившая исследованием. Неизвестно, например, сохранятся ли генетические изменения, которые наблюдала она и ее коллеги, если кто-то бросит заниматься спортом, и как разные количества или разные типы упражнений могут повлиять на паттерны метилирования и экспрессию генов. Она и ее коллеги надеются изучить эти вопросы в будущих исследованиях.
Но идея этого исследования однозначна. По словам Линдхольма, с помощью тренировок на выносливость - изменения образа жизни, которое легко доступно для большинства людей и не требует больших затрат, мы можем вызвать изменения, которые влияют на то, как мы используем наши гены, и, таким образом, получить более здоровые и функциональные мышцы, которые в конечном итоге улучшатся. наше качество жизни.