Метилдену – бір көміртегі мен үш сутегі атомының басқа молекулаға қосылуы. Бұл құбылыс денсаулық сақтау саласындағы соңғы сөз болып саналады. Ол барлық дерлік дене функцияларымен бірге жүреді.
Функциялар
Метил топтары (көміртек және сутегі атомдары) қатысады:
- Ағзаның стресстік жағдайларға реакциясы.
- Глутатионды өндіру және өңдеу. Ол ағзадағы негізгі антиоксидант ретінде әрекет етеді.
- Гормондарды, ауыр металдарды және химиялық қосылыстарды детоксикациялау.
- Қабынуды бақылау.
- Зақымдалған жасушаларды қалпына келтіріңіз.
- Иммундық жауап және оның реттелуі, вирустар мен инфекциялармен күресу, Т-элементтерінің өндірісін бақылау.
ДНҚ метилдену процесі де маңызды. Оны толығырақ қарастырайық.
Дамуды эпигенетикалық бақылау
ДНҚ метилденуі митоз кезінде жасушалардың келесі ұрпағына үлгілердің берілуіне ықпал етеді. Салыстырмалы түрде жақында терминалдағы атомдар топтарын біріктіру процесі екені анықталдыдифференциалданған құрылымдардың жадының қалыптасуымен және синаптикалық пластикамен белгілі бір байланысы бар. К. Миллер мен Д. Свит ДНҚ метилденуін зерттеді. Құбылысты зерттеу оларды жаңа ақпаратты есте сақтау кезінде жануарларда дезоксирибонуклеин қышқылы метилазасының белсенділігі айтарлықтай артады деген қорытындыға әкелді. Бұл есте сақтау процестерін басатын гендердің экспрессиясының төмендеуіне ықпал етеді. Сонымен қатар, авторлар тағы бір құбылысты атап көрсетеді. Зерттеушілер синаптикалық байланыстардың өзгеруіне ықпал ететін және шизофренияның патологиялық ағымына қатысатын реелин протеин генінің белсендірілуі есте сақтаудың қалыптасуына әсер ететінін хабарлайды. Бұл жағдайда анықтаушы фактор ДНҚ деметилденуін қамтамасыз ететін демиталаза-ферменттер болып табылады (метил топтарынан босату). Белгіленген фактілер ең маңызды қорытынды жасауға мүмкіндік береді. ДНҚ метилденуі эпигенетикалық механизмдердің бірі ретінде, сонымен қатар оның кері құбылысы ақпаратты сақтау мен есте сақтауда маңызды рөл атқарады. Бұл ойды Э. Коста тобының зерттеу нәтижелері растайды. Глутамат декарбоксилаза және реелин гендерінің демиляциясы тышқандарда ядродағы ДНҚ-ны орнатуға кедергі келтіретін шағын молекулалар арқылы жүзеге асырылуы мүмкін екендігі анықталды. Бұл зерттеулер есте сақтауды қалыптастырудың басым идеясын өзгерту мүмкіндігін ғана емес көрсетеді. Олар сондай-ақ бұрын тұрақты деп саналатын ДНҚ метилденуі динамикалық екенін көрсетеді. Сонымен қатар, оны терапияда қолдануға болады.
Мүмкіндіктер
Жад пен ДНҚ метилденуі байланысты деген идея жаңа емес. Гистонның ацетилденуі арқылы синаптикалық берілудің шарттылығы бұрыннан анықталған. Олар ДНҚ айналатын қаңқаны құрайды. Ацетилдену гистондардың нуклеин қышқылдарына жақындығының төмендеуіне әкеледі. Нәтижесінде ДНҚ-ға және геннің активтенуімен байланысты басқа да белоктарға қолжетімділік ашылады. Іс жүзінде нейрондық транскрипцияның негізгі факторы ретінде әрекет ететін CREBBP (байланыстырушы ақуыз) гистон ацетилтрансфераза белсенділігі осы ақуыздың жадыға әсерімен байланысты болды. Сонымен қатар, гистон деацетилаза тежегіштерін қолдану кезінде ұзақ мерзімді есте сақтау қабілетінің жоғарылауы анықталды. Бұл гистон ацетилденуінің жеделдеуіне әкелді.
Гипотезалар
Свит пен Миллер құрылымның экспрессиясының гистонға тәуелді төмендеуіне қатысты келесі сұрақты қойды. Егер ол жадты реттеуде рөл атқара алса, ДНҚ метилденуі ұқсас әсер ете ме? Бұл құбылыс ең алдымен митоз және жүйелердің пайда болуы кезінде құрылымдардың белсенділігін сақтау құралы ретінде қарастырылды. Бірақ жетілген сүтқоректілердің миында оның жасушаларының көпшілігі бөлінбейтіндігіне қарамастан, метилазалардың қарқындылығы байқалды. Қарастырылып отырған құбылыс ген экспрессиясының басылуына ықпал ететіндіктен, ғалымдар нейрондардағы метилазалар мен реттеуші процестер арасындағы байланыс мүмкіндігін жоққа шығара алмады.
Жорамалдарды тексеру
Тәтті және оныңДНҚ метилденуін және бұл құбылыстың жадының қалыптасуындағы маңызын зерттей отырып, әріптестер гиппокамп бөлімдерін дезоксирибонуклеин қышқылының метилтрансфераза ингибиторларымен өңдеді. Олар бұл ұзақ мерзімді потенциацияның басталуын болдырмайтынын анықтады - нейрондық белсенділікке жауап ретінде синаптикалық байланыстарды күшейту. Бұл процесс оқу және есте сақтау механизмдерінің жұмысын анықтайды. Ғалымдар сонымен қатар ингибиторлардың реелин ДНҚ-дағы метилдену деңгейін төмендететінін анықтады. Бұл оның қайтымдылығын көрсетті.
Тәжірибелер
Зерттеулерін әрі қарай жалғастыруды шеше отырып, Свит пен Миллер жануарлар белгілі бір орынды жағымсыз тітіркендіргіштермен, әсіресе жеңіл соққылармен байланыстыруды үйренетін модельде тышқандардағы метилдену үлгілеріндегі өзгерістерді бақылай бастады. Тежегіштермен емделген субъектілердің мінез-құлқы оқудағы мүмкін қиындықтарды білдірді. Олар қорқуы керек ортаға қойылғанда, олар бақылаудағы жануарларға қарағанда айтарлықтай азырақ қатады.
Қорытынды
Метилдену тышқандардың есте сақтау қабілетіне қалай әсер етуі мүмкін? Ғалымдар мұны былай түсіндірді. ДНҚ-да сутегі мен көміртегі атомдарының топтарының қосылуы әсер ететін көптеген учаскелер бар. Осыған байланысты зерттеушілер келесі құбылысқа жүгінуді жөн көрді. Олар алдымен есте сақтаудың қалыптасуындағы рөлі анықталған гендердің метилденуін зерттеді. Біріншіден, фосфатаза ақуызының есте сақтау процестері басылатын аймақ қарастырылды. Қысқартылған өрнеккерісінше тудыруы мүмкін. Шынында да, бір сағаттық контекстік қорқыныш кондиционерінен кейін метилдену деңгейі жүз еседен астам өсті. Сонымен қатар, CA1 гиппокамп аймағындағы мРНҚ деңгейлері шамалы, бірақ статистикалық маңызды төмендеді. Бұл әсер жануарлардың миында аяқ-қолдардағы шамалы шок пен контексттің жаңалығының үйлесімі бар. Жекелей алғанда, бұл ынталандырулар метилденуге әсер етпейді. Тиісінше, топтарға қосылу тек нақты жаттығулар арқылы жүзеге асырылады.
ДНҚ метилденуі және қартаюы
Жас мәселесі және онкологиялық аурулар ең көп талқыланатын тақырыптардың бірі. Көптеген жылдар бойы жүргізілген зерттеулердің нәтижесінде ғалымдар әртүрлі теориялар мен модельдерді ұсынды. Дегенмен, қазіргі уақытта бірде-бір тұжырымдама барлық сұрақтарға толық жауап бермейді. Сонымен қатар, қартаю мәселесінің шешімін іздеудегі ең үлкен қызығушылық гендік белсенділіктің өзгеруін зерттеу болып табылады. Атап айтқанда, профессор Анисимов осы мәселе бойынша өз ойын білдірді. Ол гендердің экспрессиясы (экспрессиясы), басқалармен қатар, қартаю жылдамдығына әсер ететін метилденуге байланысты екенін көрсетеді. Дезоксирибонуклеин қышқылының цитозиндік қалдықтарының 5% дейін 5MC (5-метилцитозин) түзілуімен көміртегі және сутегі атомдарының топтары қосылуынан өтті. Бұл негіз жоғары тұрған организмдердің ДНҚ-сында жалғыз тұрақты болып саналады. Топтардың қосылуы екі жіпте де симметриялы түрде орын алады. 5 мС қалдықтары әрқашан гуанин қалдықтарымен жабылады. Сонымен қатар, құрылымдарәртүрлі функцияларды орындайды. Дегенмен, метилдену гендердің белсенділігін реттеуге қатысатынын атап өткен жөн. Топтарға қосылу барысындағы өзгерістер транскрипция деңгейіндегі сәтсіздіктерге байланысты.
Себептер
Жасына байланысты деметилдену алғаш рет 1973 жылы сипатталған. Бұл егеуқұйрықтардың тіндеріндегі топтардың бөліну дәрежесіндегі айырмашылықты анықтады. Мида деметилдену бауырға қарағанда белсендірек болды. Кейіннен өкпеде, сондай-ақ терінің фибробласт түзілімдерінде жасына байланысты 5мC төмендеуі анықталды. Зерттеушілер жасқа байланысты деметилдену жасушаларды ісік трансформациясына бейімдейді деп болжайды. Бұл құбылысты келесідей қарапайым түрде көрсетуге болады. Белсенді емес ген метил тобына қосылады. Химиялық реакциялардың әсерінен ол ажыратылады. Сәйкесінше, ген белсендіріледі. Атомдар тобы сақтандырғыш ретінде әрекет етеді. Олардың саны неғұрлым аз болса, жасуша соғұрлым көп дифференциалданады және сәйкесінше, үлкенірек, олардың саны неғұрлым көп болса, соғұрлым ол жас болады. Әдебиетте кеңінен қолданылатын классикалық мысал - кейбір лосось түрлерінің дамуы. Олардың уылдырық шашудан кейін бірден тез өлу құбылысы анықталды. Кеше репродуктивті жастағы жас адамдар аз уақыт ішінде өледі. Биологиялық тұрғыдан алғанда бұл құбылыс ДНҚ-ның массивті деметилденуімен жүретін жедел қартаю болып табылады.
Денеге қалай көмектесуге болады?
Әр түрлі жолдар бартуа біткен ДНҚ метилденуін жақсарта алады. Ең танымалдары:
- Жаңа жасыл жеу. Әсіресе жапырақты көкөністер ұсынылады. Олар дұрыс метилдену үшін маңызды фолий қышқылының көзі ретінде әрекет етеді.
- В12 және В6 витаминдерін, рибофлавинді қабылдау. Олардың көздері - жұмыртқа, балық, бадам, грек жаңғағы, спаржа және т.б.
- Мырыш пен магнийді жеткілікті мөлшерде алыңыз. Олар метилденуді қамтамасыз етеді.
- Пробиотиктерді қабылдау. Олар В тобындағы витаминдер мен фолий қышқылын алуға және сіңіруге үлес қосады.
Стресстік жағдайларды барынша азайту, жаман әдеттерден (ішу, темекі шегу) бас тарту да маңызды. Уытты заттардың ағзаға түспеуін қамтамасыз ету керек. Бұл қосылыстар метил топтарын алады, бауырды жүктейді.
