Metylering är tillsatsen av en kol- och tre väteatomer till en annan molekyl. Detta fenomen anses vara det sista ordet inom hälso- och sjukvårdsområdet. Den åtföljer nästan alla kroppsfunktioner.
Funktioner
Metylgrupper (kol- och väteatomer) deltar i:
- Kroppens reaktion på stressiga situationer.
- Tillverkning och bearbetning av glutation. Den fungerar som en viktig antioxidant i kroppen.
- Avgiftning av hormoner, tungmetaller och kemiska föreningar.
- Kontrollera inflammation.
- Reparera skadade celler.
- Immunsvaret och dess reglering, kampen mot virus och infektioner, kontrollen av produktionen av T-element.
Processen med DNA-metylering är också viktig. Låt oss titta närmare på det.
Epigenetisk kontroll av utvecklingen
DNA-metylering främjar överföringen av mönster till nästa generation av celler under mitos. Relativt nyligen fann man att processen att sammanfoga grupper av atomer i terminalendifferentierade strukturer har ett bestämt samband med minnesbildning och synaptisk plasticitet. K. Miller och D. Sweet undersökte DNA-metylering. Studien av fenomenet ledde dem till slutsatsen att aktiviteten av deoxiribonukleinsyrametylas ökar signifikant hos djur under memorering av ny information. Detta bidrar till en minskning av uttrycket av gener som undertrycker minnesprocesser. Dessutom pekar författarna på ett annat fenomen. Forskarna rapporterar att aktivering av reelinproteingenen, som främjar förändringar i synaptiska kopplingar och är involverad i det patologiska förloppet av schizofreni, påverkas av minnesbildning. I detta fall är den avgörande faktorn demitalas-enzymer som ger DNA-demetylering (frisättning från metylgrupper). De etablerade fakta gör att vi kan dra den viktigaste slutsatsen. DNA-metylering som en av de epigenetiska mekanismerna, såväl som dess omvända fenomen, spelar en viktig roll i informationslagring och memorering. Denna idé bekräftas av resultaten av en studie av E. Costas grupp. Det har visat sig att demyleringen av glutamatdekarboxylas- och reelingenerna kan förmedlas i möss av små molekyler som stör installationen av DNA i kärnan. Dessa studier indikerar inte bara möjligheten att ändra den rådande idén om bildandet av minne. De indikerar också att DNA-metylering, som tidigare ansågs permanent, är dynamisk. Dessutom kan den användas i terapi.
Funktioner
Tanken att minne och DNA-metylering är kopplade är inte ny. Villkoret för synaptisk överföring genom histonacetylering har redan fastställts tidigare. De bildar skelettet som DNA:t slingrar sig runt. Acetylering leder till en minskning av affiniteten hos histoner för nukleinsyror. Som ett resultat öppnas tillgången till DNA och andra proteiner som bland annat förknippas med genaktivering. Faktum är att histonacetyltransferasaktiviteten hos CREBBP (ett bindande protein), som fungerar som en nyckel neuronal transkriptionsfaktor, har associerats med effekten av detta protein på minnet. Dessutom upptäcktes en ökning av långtidsminnet vid användning av histondeacetylashämmare. Det ledde till en acceleration av histonacetyleringen.
Hypoteser
Sweet och Miller ställde följande fråga angående histonberoende nedreglering av strukturuttryck. Om det kan spela en roll i minnesreglering, skulle DNA-metylering ha en liknande effekt? Detta fenomen ansågs främst som ett sätt att upprätthålla aktiviteten hos strukturer under mitos och bildandet av system. I den mogna däggdjurshjärnan observerades emellertid intensiteten av metylaser, trots det faktum att de flesta av dess celler inte delar sig. På grund av det faktum att fenomenet under övervägande bidrar till att undertrycka genuttryck, kunde forskarna inte förkasta möjligheten av ett samband mellan metylaser och regulatoriska processer i neuroner.
Kontrollerar antaganden
Sweet and hisKollegor, som studerade DNA-metylering och betydelsen av detta fenomen i minnesbildning, behandlade delar av hippocampus med inhibitorer av deoxiribonukleinsyrametyltransferaser. De fann att detta förhindrar uppkomsten av långsiktig potentiering - förstärkningen av synaptiska förbindelser som svar på neuronal aktivitet. Denna process bestämmer hur mekanismerna för inlärning och minne fungerar. Forskarna fann också att inhibitorer minskade nivån av metylering i reelin-DNA. Detta indikerade hans reversibilitet.
Experiment
Sweet och Miller bestämde sig för att ta sin forskning vidare och började observera förändringar i metyleringsmönster hos möss i en modell där djur lär sig att associera en specifik plats med obehagliga stimuli, särskilt milda chocker. Beteendet hos försökspersoner som behandlats med inhibitorer uttryckte möjliga svårigheter med inlärning. När de placerades i en miljö där de borde ha varit rädda frös de betydligt mindre ofta än kontrolldjur.
slutsatser
Hur kan metylering påverka minnet hos möss? Forskare förklarade detta på följande sätt. Det finns en hel del platser i DNA som kan påverkas av tillägg av grupper av väte och kolatomer. I detta avseende beslutade forskarna att vända sig till följande fenomen. De studerade först metyleringen av gener vars roll i minnesbildningen redan hade fastställts. Först övervägdes området där fosfatasproteinets minnesprocesser undertrycks. Minskat uttryckkan orsaka motsatsen. Efter en timmes kontextuell rädsla, steg metyleringsnivåerna mer än hundra gånger. Samtidigt genomgick mRNA-nivåerna i CA1 hippocampus-regionen en liten men statistiskt signifikant minskning. Denna effekt återfinns i djurens hjärna med en kombination av mindre chock i armar och ben och det nya i sammanhanget. Individuellt ger dessa stimuli ingen effekt på metylering. Följaktligen genomförs gå med i grupper enbart med riktig träning.
DNA-metylering och åldrande
Problem med ålder och onkologiska sjukdomar är bland de mest diskuterade ämnena. Under många års forskning har forskare föreslagit en mängd olika teorier och modeller. Men inget enskilt koncept svarar för närvarande på alla frågor fullständigt. Samtidigt är det största intresset för sökandet efter en lösning på problemet med åldrande studien av förändringar i genaktivitet. Professor Anisimov uttryckte särskilt sin åsikt i denna fråga. Han påpekar att uttryck (uttryck) av gener beror bland annat på metylering, vilket kan påverka åldrandehastigheten. Upp till 5 % av cytosinresterna av deoxiribonukleinsyra genomgick tillägg av grupper av kol- och väteatomer med bildning av 5MC (5-metylcytosin). Denna bas anses vara den enda konstanten i DNA från högre organismer. Sammanfogningen av grupper sker i båda trådarna symmetriskt. 5mC-resterna täcks alltid av guaninrester. Samtidigt strukturernautföra olika funktioner. Det är dock viktigt att notera att metylering är involverad i regleringen av genaktivitet. Ändringar under tiden för att gå med i grupper orsakas av fel i transkriptionsnivån.
Reasons
Åldersrelaterad demetylering beskrevs första gången 1973. Detta avslöjade en skillnad i graden av separation av grupper i vävnader hos råttor. I hjärnan var demetylering mer aktiv än i levern. Därefter upptäcktes en minskning av 5mC med åldern i lungorna, såväl som i fibroblastbildningar i huden. Forskarna föreslog att åldersrelaterad demetylering predisponerar celler för tumörtransformation. Detta fenomen kan representeras i enkla termer enligt följande. En inaktiv gen är bunden till en metylgrupp. Under påverkan av kemiska reaktioner kopplas den bort. Följaktligen aktiveras genen. En grupp atomer fungerar som en säkring. Ju mindre deras antal, desto mer kommer cellen att differentieras och följaktligen, äldre, ju fler av dem, desto yngre blir den. Ett klassiskt exempel som används ofta i litteraturen är utvecklingen av vissa laxarter. Fenomenet med deras exceptionellt snabba död omedelbart efter leken avslöjades. I går dör unga individer i reproduktiv ålder inom kort tid. I biologiska termer är detta fenomen accelererat åldrande, vilket åtföljs av massiv demetylering av DNA.
Hur hjälper man kroppen?
Det finns olika sätt attkan förbättra medfödd DNA-metylering. Bland de mest populära är:
- Äta färskt grönt. Bladgrönsaker rekommenderas särskilt. De fungerar som en källa till folsyra, vilket är nödvändigt för korrekt metylering.
- Tar vitamin B12 och B6, riboflavin. Deras källor är ägg, fisk, mandel, valnötter, sparris, etc.
- Få tillräckligt med zink och magnesium. De tillhandahåller underhåll av metylering.
- Probiotikaintag. De bidrar till mottagandet och absorptionen av vitaminer från B-gruppen och folsyra.
Det är också viktigt att minimera stressiga situationer, ge upp dåliga vanor (dricka, röka). Försiktighet måste iakttas så att giftiga ämnen inte kommer in i kroppen. Dessa föreningar tar metylgrupper, belastar levern.
