Genetika kontrola skeletnih mišića moći. Uticaj ishrane na mišića

Cell održivost zavisi od njihove sposobnosti da "ekstrakt"Nutrijenti i druge potrebne tvari iz okoline ćelije. Ćelije su sintetisani proteini predodređen za tu svrhu. Govoreći općenito, postoje dvije kategorije gena uključenih u ovaj proces:
(1) gene koji izražavaju proteine ​​transport hranjivih tvari kroz stanične membrane;
(2) gena, koji izražavaju enzima uključenih u metabolizam hranjivih tvari.

U oba slučaja, geni su regulirane kako bi se zadovoljile potrebe bilo kojeg organa ili sistema. Ovaj oblik regulacije gena u cjelini sličnu onoj u regulaciji gena u bakterija, i.e., triptofan operona. Bakterijske ćelije mijenjaju svoje fenotip da proizvedu određene prednosti za sebe, a ne da se zadovolji bilo potrebe organizma u cjelini.

Primjer kako ćelije mogu korisno varirati pod utjecajem vanjskog okruženja, je upotreba glutamina po skeletnih mišića. dostupnost glutamin utječe na metaboličke procese u mišićima. Osim toga, glutamin je najvažniji izvor amino azota u mišićne ćelije. Glutamina također igra značajnu ulogu u regulaciji brzo podjele ćelija, kao što su limfociti i crijevnih epitelnih ćelija.

glutamina i glutamat prevezli u ćeliju preko natrij vektora. Eksperimentalne svrhe u rat skeletnih mišića može se uzeti kao primarni kulture ćelija. Ove ćelije dokazni predmet povećana izraz unutrašnjeg transporta kao glutamina i glutamat, oni su lišeni egzogeni glutamina kako bi se osiguralo da isti u isto vrijeme povećava aktivnost glutamina sintetaze.

Ovaj enzim katalizira dodatkom amino grupa glutamat na karboksilnu dio molekula, rezultat je glutamina. Dakle, dva različita nutrijenata, glutamina i glutamata u potpunosti može zadovoljiti potražnju mišićne ćelije u glutamina. Ovo se postiže davanjem dva nezavisna načina, od kojih je svaki pod genetičke kontrole.

opisao mehanizam To pokazuje kako različite cross Nutrijenti može stimulirati izraz nepovezanih proteina: uklanjanje glutamina ili glutamata iz okruženja ćelije dolazi do pojačanog transport i aminokiselina. Ne samo glutamina i nedostatak glutamat povećava izražavanje vlastitog prijevoza proteina, ali gubitak rezultati jedne supstance u povećane ekspresije drugog operatera.

kinetika studija transport To su pokazali da glutamin nedostatak (ili glutamat) poboljšana maksimalnu brzinu na kojoj amino kiseline se transportuje u ćeliju (Vmax), a nije promijenilo afinitet odgovarajuće aminokiseline transportera. Ovo je predložio da nedostatak aminokiselina rezultirajući dovodi do povećane proizvodnje većeg broja odgovarajućih vektora. Vrijeme potrebno za udvostručenje Vmax, iznosila je oko 4 sata. Ova činjenica, kao i činjenicu da je indukcija oba vektora (kao što je glutamat i glutamin) prestao kada je glutamin izbrisan u prisustvu actinomycin D (koji inhibira sintezu DNA), što ukazuje da je njihov propis se obavlja putem inicijacije transkripcije.

Transportnih sistema glutamina i glutamat mnogo toga ostaje nejasno, ali istraživanja u ovoj oblasti su vrlo obećavajući, jer Svaka aminokiselina ima samo dva nosača - natrij-zavisne i natrij-nezavisni. Samo natrij-zavisne transporter odgovara na nestanak svakog hranjivih tvari. Regulacija glutamata i glutamina uprkos svojoj važnosti, je samo mali dio nutrientnogo homeostaze u ćelijama in vivo u skeletnim mišićima, jer su njihove potrebe za energijom su uglavnom ispunjavaju glukoze i slobodnih masnih kiselina.

To je još uvijek nije jasno šta stepen promjene u ishrani utjecati na sposobnost skeletnih mišića za regulisanje potrošnje masti. Cameron-Smith et al. Pokazali smo da kratkoročno ishrana bogata mastima povećava ekspresiju metabolizma lipida gena i ekspresije gena u ljudskom mišića. Ispitali su 14 sportaša su bili podijeljeni u grupe.

Jedna grupa je bila na ishrana bogata mastima, i drugi - o energetskom ishrane bogate ugljikohidrata. Dijeta je se za 5 dana sa 2 sedmice interval i naknadne dijete cross-promjene. Tako sportisti dobili određeni fizički napor. Prvog dana, a nakon završetka svakog od dijeta u ispitivanih mišića biopsija i test krvi uzeti je izvršena. U poređenju sa ishrana bogata ugljenim hidratima "masti" ishrana uzrokuje značajnije ekspresije gena masnih kiselina translocase (namijenjen masnih kiselina transporter) i B-hydroxyacyl--CoA dehidrogenaza (enzim b-oksidacija), kao i veći broj masnih kiselina translocase.

To podrazumijeva povećanje ekspresije gena, neophodno za transport masnih kiselina i oksidativnog metabolizma u skeletnim mišićima. Istraživači su zaključili masnih kiselina s mišićima genetski materijal je važno zbog doprinos ovom procesu u svojstvu mišića oksidativni prilagoditi profil dominantan izvor hrane. Međutim, preciznije objašnjenje ovih mehanizama.