Ученые установили, что микроРНК из съеденного риса влияет на функционирование человеческих клеток
"Человек есть то, что он ест". Похоже, древняя поговорка нашла очередное научное подтверждение, и заставит нас ответственнее относиться к собственному меню. Если бы несколько лет назад кто-нибудь в обществе ученых сказал, что генетический материал из съеденной пищи может проникать неповрежденным в наши клетки и влиять на экспрессию генов, его подняли бы на смех.
Именно так и произошло при первых попытках китайского ученого Чень-Юй Чжан из Нанкинского университета опубликовать результаты исследований о воздействии микроРНК из растительной пищи на клетки животных. МикроРНК являются короткими нуклеотидными последовательностями, регулирующими "скорость" синтеза белка на рибосомах.
МикроРНК могут присоединяться к строго определенным молекулам информационной РНК, необходимым для синтеза тех или иных белков на рибосомах. Если происходит присоединение микроРНК к информационной РНК, то на последней не может синтезироваться белок. Именно таким образом и реализуется регуляторная функция микроРНК.
В исследованиях Чень-Юй Чжан были проанализированы образцы крови 21 добровольца на наличие микроРНК из культурных растений: риса, пшеницы, картофеля и капусты. Результаты, опубликованные в журнале "Cell Research", свидетельствуют, что в кровяном русле людей, взятых в исследование, содержится около 30 различных типов микроРНК из съеденной ими растительной пищи. В крови китайцев наиболее частым "гостем" является микроРНК риса.
Далее ученым было, показано, что эти инородные молекулы могут изменять функционирование наших клеток. В частности, одна из "рисовых" микроРНК может присоединяться к информационной РНК, ответственной за синтез рецептора липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) -- "плохого" холестерина. Это приводит к подавлению синтеза данного рецептора, что, в итоге, должно обернуться повышением уровня "плохого" холестерина в крови.
То, что попадающая в наш организм еда изменяет течение биохимических и физиологических процессов ни у кого не должно вызывать удивления. Ведь запуск процессов пищеварения зависит от типа потребленной пищи и ее объема. Как только мы приступаем к еде, активируются определенные группы генов пищеварительного тракта, ответственные за синтез ферментов, предназначенных для расщепления пищи, запускаются механизмы транспорта образующихся молекул в кровяное русло. Но, оказывается, что взаимодействие между молекулами из съеденных растений и обменом веществ у человека может быть гораздо более тесным. Появление фактов, свидетельствующих о том, что микроРНК растений может играть существенную роль в регуляции физиологических функций человека, в очередной раз подчеркивает тот постулат, что наши тела глубоко интегрированы с окружающей природой.
Чжан подчеркиват, что его исследования расширяют наше понимание коэволюции – процесса, в котором генетические трансформации у одного организма, запускают ряд изменений у другого. В качестве примера подобного рода можно привести тот факт, что по мере одомашнивания крупного рогатого скота, все более широкое распространение получает мутация человека, благодаря которой у взрослых людей сохраняется фермент, расщепляющий молочный углевод -- лактозу.
В отношении культурных растений подобные примеры до недавнего времени были неизвестны. Исследования Чжан являются очередным подтверждением аксиомы, что все в природе связано невидимыми нитями.
МикроРНК была открыта около 10 лет назад, и с тех пор исследования в данном направлении только расширяются. Выявлено участие этих молекул в развитии таких болезней, как рак, диабет, болезнь Альцгеймера и некоторых других. Этот класс нуклеиновых кислот используется и в научных целях. С их помощью можно "запретить" синтез белков с определенных информационных РНК, и тем самым больше узнать об их роли в организме.
Это явление находит и практическое использование. На его основе разрабатываются узконаправленные пестициды, способные подавлять развитие сорняков, вредителей и патогенов. Такие крупные игроки на рынке агрохимикатов, как Monsanto и Syngenta уже вплотную приступили к созданию подобных инновационных препаратов. Но микроРНК растительного происхождения до последнего момента не попадали в поле зрения медиков, поэтому в ближайшем будущем следует ожидать в этом направлении новых открытий.
На основании полученных результатов, китайский ученый сделал далеко идущий вывод: микроРНК, наряду с белками, углеводами, жирами, витаминами, микроэлементами и т.п., являются важным компонентом диеты. С их помощью можно даже регулировать вес человека. Впрочем, последнее утверждение еще нуждается в проверке.
Еще один вопрос, который напрашивается, в связи со сделанным открытием: а не сказывается ли на физиологии и биохимии человека РНК из генетически модифицированных культур? Сам первооткрыватель, Чень-Юй Чжан, никак не комментирует возможность подобного явления.
Кандидат сельскохозяйственных наук,
Александр Никитин