Kesan pendidikan jasmani terhadap DNA 04.01.2015

Kami terlalu biasa mengatakan bahawa bermain sukan menguatkan otot, melindungi daripada penyakit kardiovaskular dan diabetes, dan secara amnya memanjangkan hayat, sehingga kami tidak memikirkan apa yang berlaku di sini dari segi fisiologi, biokimia, biologi sel, dll. Sudah tentu. , seseorang boleh mengandaikan bahawa peningkatan jisim otot dengan senaman berterusan adalah akibat daripada perubahan aktiviti beberapa gen - tetapi jenis gen yang ada dan, yang paling penting, bagaimana sebenarnya aktiviti mereka dikawal? Sementara itu, sehingga baru-baru ini, tiada siapa yang dapat memberikan jawapan yang lebih atau kurang konkrit kepada soalan ini.

Sebahagian daripada masalah itu diselesaikan oleh karya terbaru Carl Johan Sundberg (Carl Johan Sundberg) dan rakan-rakannya dari Institut Karolinska (Sweden). Mereka memutuskan untuk menguji sama ada penanda epigenetik pada DNA manusia berubah di bawah pengaruh tekanan fizikal. Mekanisme epigenetik pengawalseliaan aktiviti genetik adalah antara yang paling serba boleh dan berkesan (dan salah satu yang paling dikaji), jadi pelik untuk mengabaikannya.

Adalah diketahui bahawa bermain sukan mematikan beberapa gen dan menghidupkan yang lain; sebaliknya, ia juga telah lama diketahui bahawa epigenetik sel manusia bergantung kepada gaya hidup dan keadaan persekitaran. Sebagai contoh, sesetengah bahan pencemar merangsang pengagihan semula kumpulan metil yang melekat pada DNA oleh enzim khas; seterusnya, aktiviti gen bergantung kepada sama ada mereka mempunyai kumpulan metil atau tidak. Terdapat juga bukti bahawa corak metil pada DNA dipengaruhi oleh diet. (Jujukan DNA itu sendiri tidak berubah, susunan asas nitrogen - huruf genetik - dalam gen tetap sama, itulah sebabnya mekanisme sedemikian dipanggil epigenetik, iaitu, ia tidak berfungsi di dalam gen, tetapi di atasnya. )

Pada masa yang sama, hampir tiada apa yang diketahui tentang bagaimana aktiviti fizikal mempengaruhi metilasi DNA. Sesetengah kajian mencadangkan bahawa tekanan tinggi jangka pendek membawa kepada akibat epigenetik serta-merta. Dan jika, tanpa mendedahkan diri anda kepada tekanan yang terang-terangan, anda hanya berlatih dengan kerap, adakah latihan sedemikian akan menjejaskan peraturan metil aktiviti gen?

Lebih kurang dua dozen lelaki dan wanita muda mengambil bahagian dalam eksperimen penyelidik Sweden, yang sepatutnya bersenam selama tiga bulan dengan basikal senaman. Bagaimanapun, mereka terpaksa mengayuh dengan hanya sebelah kaki. Hakikatnya adalah bahawa mekanisme epigenetik sangat sensitif terhadap semua yang berlaku kepada kita, dan agak sukar untuk mengatakan sama ada perubahan yang diperhatikan itu sebenarnya berlaku disebabkan latihan, atau disebabkan oleh beberapa keadaan kehidupan terdahulu seseorang tertentu. Dan anda tidak boleh membandingkannya dengan orang lain. Tetapi satu kaki boleh dibandingkan dengan yang lain, pengubahsuaian epigenetik yang lalu akan menjadi sama untuk mereka.

Sebelum dan selepas sesi tiga bulan, para sukarelawan melakukan ujian yang berbeza, sebelum dan selepas mereka mengambil biopsi otot kaki. Sudah tentu, pada akhir percubaan, satu kaki menjadi jelas lebih kuat daripada yang lain. Tetapi pada masa yang sama, corak metil berubah pada kira-kira 5 mata pada DNA kaki terlatih; di suatu tempat metilasi meningkat, di suatu tempat yang lemah. Sehubungan itu, aktiviti beberapa gen juga berubah, kebanyakannya mengawal tenaga sel, proses keradangan, dan tindak balas selular terhadap insulin. Tiada apa-apa jenis boleh ditemui pada kaki yang tidak terlatih. Hasil kerja diterbitkan dalam jurnal Epigenetics.

Jadi, boleh dikatakan tanpa keterlaluan bahawa bermain sukan menjejaskan DNA, dan akibatnya, perubahan tertentu berlaku dalam fisiologi dan kesejahteraan kita. Walaupun, sudah tentu, persoalan segera timbul: jika anda berhenti bermain sukan, berapa lama corak aktiviti genetik yang berubah akan berterusan, berapa lama kumpulan metil akan kekal di tempat mereka pada DNA? Walau bagaimanapun, fisiologi sel bergantung bukan sahaja pada mekanisme epigenetik, dan keadaan "fizikal" boleh dikekalkan dengan mengorbankan proses selular molekul lain yang dicetuskan oleh latihan fizikal.