Badania nad żywieniem - spojrzenie w przyszłość

Nadrzędna kategoria: Edukacja

Prowadzone w przyszłości badania dotyczące żywności będą coraz bardziej koncentrować się na poznaniu wpływu sposobu żywienia na nasze geny. Niektóre potencjalne korzyści takich badań to większe bezpieczeństwo żywności, wyższa zawartość określonych składników odżywczych, nowe metody leczenia i nowe sposoby ochrony środowiska.

Badania genetyczne mogą być zastosowane w dziedzinie żywienia na wiele sposobów, na przykład w celu zwiększenia wartości odżywczej produktu spożywczego, zmniejszenia ryzyka zachorowania na określone choroby lub w celu określenia optymalnego dla zdrowia sposobu żywienia. Z chwilą poznania ludzkiego genomu otworzył się nowy rozdział w badaniach dotyczących związku pomiędzy żywieniem a zdrowiem. W lutym roku 2000 dwa niezależne zespoły badaczy równolegle opublikowały w najbardziej prestiżowych periodykach naukowych "Nature" i "Science" wstępne wyniki badania całego genomu człowieka. Jest to zdumiewające osiągnięcie, jeśli uzmysłowimy sobie, że kompletna sekwencja ludzkiego genomu składa się 3,2 miliarda liter i jest tak ogromna, że w pełni mogła być opublikowana tylko w internecie. Obliczono, że opublikowanie jej w formie drukowanej zajęłoby więcej niż 75 000 stron gazetowych.

Badania nad ludzkim genomem wymagają dogłębnego poznania fizjologii komórki i jej reprodukcji. Podane poniżej wiadomości pozwolą przybliżyć niektóre problemy współczesnej genetyki.

Istnieją 4 podstawowe jednostki tworzące wszystkie geny zawarte w chromosomach. Należą one do grupy zasad purynowych i pirymidynowych. Zawsze tworzą pary: adenina (A) tworzy parę z tyminą (T) a guanina (G) z cytozyną (C). Cała informacja niezbędna dla funkcjonowania komórki jest zawarta w sekwencji kwasów nukleinowych tworzonych przez powyższe cztery zasady. Sekwencje te powtarzane są w całym genomie kilka miliardów razy. Każda forma życia na Ziemi stosuje ten sam schemat, ale szczegółowy układ adeniny, cytozyny, guaniny i tyminy jest bardzo istotny, ponieważ to on odpowiada za odrębność poszczególnych gatunków roślin i zwierząt a także poszczególnych osobników należących do poszczególnych gatunków. Sekwencja DNA jest kluczem do poznania wielu tajemnic wszystkich form życia, od bakterii po człowieka. Nauka posiadła teraz ów klucz i może za jego pomocą sięgnąć do książki życia zwanej genomem.

Genom - całość DNA.
Genom składa się ze wszystkich cząsteczek DNA obecnych w organizmie, przede wszystkim tych, które tworzą geny (gen jest podjednostką DNA, która determinuje dziedziczone właściwości organizmu, chociażby kolor oczu). Genomy różnych gatunków organizmów różnią się wielkością. Na przykład najmniejszy znany genom posiadają bakterie. Składa się on z 600 000 par zasad purynowych i pirymidynowych . Natomiast genom człowieka zbudowany jest z ponad 3 miliardów par zasad. Chociaż geny są bardzo ważne dla komórki, to jej funkcje zależą bezpośrednio nie od działania genów ale białek. Geny zawierają informacje, które pozwalają komórce produkować różne białka. Z kolei białka decydują o tym, jak dany organizm wygląda, jak funkcjonuje a prawdopodobnie również jak się zachowuje.

Wizje przyszłości
Należy spodziewać się, że wiedza wynikająca z określenia genomu człowieka pozwoli na zrozumienie działania genów i poznanie mechanizmów regulujących ich działanie. Ważnym aspektem będzie poznanie interakcji pomiędzy składnikami żywności a genami oraz wpływu indywidualnej informacji genetycznej na sposób żywienia. Na przykład wiemy, że składniki mleka, warzyw i owoców korzystnie wpływają na metabolizm, ale dotychczas wiele mechanizmów tego działania pozostaje nieznanych. Prowadzone w przyszłości badania pozwolą zidentyfikować te mechanizmy i umożliwić poznanie, dlaczego niektóre składniki produktów spożywczych są korzystne dla zdrowia. Innym przykładem jest zmienność odpowiedzi metabolicznej poszczególnych osób na poszczególne produkty spożywcze i składniki odżywcze. Poznanie podstaw genetycznych tej zmienności będzie mogło być wykorzystane dla określenia szczegółowych zaleceń dietetycznych dla poszczególnych osób. Badania nad interakcjami pomiędzy genami a żywnością będą pomocne dla określenia nowych wskaźników (biomarkerów) zagrożenia wystąpienia różnych chorób lub rozpoznania tych chorób we wczesnym stadium ich rozwoju. Zapewne pozwoli to na zidentyfikowanie istotnych w prewencji tych chorób genów, które można będzie aktywować za pomocą stosowania określonej diety.

Zrozumienie budowy DNA.
Komórki są podstawowych składnikiem każdej formy życia. Całokształt informacji niezbędnej dla funkcjonowania komórki zawarty jest w substancji nazywanej kwasem dezoksyrybonukleinowym (DNA). DNA znajduje się w jądrze komórkowym. U ludzi cząsteczka DNA składa się z dwóch łańcuchów, które zwijają się tworząc podwójną spiralę podobną do skręconej drabiny. Boczne belki tej drabiny stanowią struktury zbudowane z węglowodanów (deoksyryboza), zaś szczeble drabiny zbudowane są z wymienionych powyżej zasad purynowych i pirymidynowych.

Piśmiennictwo: