營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué)

營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué):

從分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)到疾病的預(yù)防Nutrigenomics:FromMolecularNutritiontoPreventionofDiseaseAuthorJournalvstimeLYDIAAFMAN,PhDDutchJournaloftheAmericanDieteticAssocition

2006ImpactFactor:3.128營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué)面臨挑戰(zhàn)研究思路應(yīng)用展望研究方法由于人體內(nèi)缺乏乳糖酶致使乳糖代謝異常的一種疾病乳糖不耐癥6%18%60%30%25%營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué)Nutrigenomics營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué)研究熱點(diǎn)通過(guò)特定的營(yíng)養(yǎng)手段來(lái)影響、干預(yù)基因的表達(dá)尤其是營(yíng)養(yǎng)素的缺乏與疾病預(yù)防之間的關(guān)系我們都知道藥物可以影響基因的表達(dá)，我們通過(guò)食物攝取的營(yíng)養(yǎng)素同樣可以，只不過(guò)影響的程度非常微小，通過(guò)日積月累，這種影響是非常有意義美國(guó)現(xiàn)在在研的一個(gè)項(xiàng)目即為通過(guò)營(yíng)養(yǎng)手段預(yù)防肝癌分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)基因組學(xué)應(yīng)用分子生物學(xué)技術(shù)和方法從分子水平上研究營(yíng)養(yǎng)學(xué)DNA、基因、蛋白質(zhì)水平研究基因組的結(jié)構(gòu)、功能及表達(dá)產(chǎn)物的學(xué)科。蛋白質(zhì)、復(fù)雜功能的RNA健康營(yíng)養(yǎng)基因組營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué)（Nutrigenomics）——是研究營(yíng)養(yǎng)素對(duì)機(jī)體基因的轉(zhuǎn)錄、翻譯表達(dá)及代謝機(jī)理的科學(xué)。從學(xué)科角度考慮即使將基因組學(xué)應(yīng)用于分子營(yíng)養(yǎng)學(xué)營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué)是基于多學(xué)科的邊緣學(xué)科交叉領(lǐng)域Nutrigenomics營(yíng)養(yǎng)素如何影響代謝途徑及體內(nèi)穩(wěn)態(tài)控制

如何在膳食相關(guān)疾病的早期干擾這種調(diào)節(jié)機(jī)制

個(gè)別敏感基因促成這些疾病的程度

強(qiáng)化理解營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué)將促成一種有據(jù)可依的膳食干涉策略這種策略對(duì)于恢復(fù)健康及預(yù)防膳食相關(guān)疾病均有益處

NutrigenomicsChanllenge龐大的數(shù)據(jù)不同的技術(shù)平臺(tái)新生物統(tǒng)計(jì)學(xué)算法健康志愿者提供的不可取組織樣本營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué)的期望值很高，但是研究進(jìn)程卻是緩慢的。營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué)領(lǐng)域面臨著這樣一個(gè)挑戰(zhàn)——在克服大量技術(shù)障礙的同時(shí)建立一個(gè)穩(wěn)固的研究基礎(chǔ)。一個(gè)簡(jiǎn)單的營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué)實(shí)驗(yàn)即會(huì)產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù)。我們必須學(xué)會(huì)從這些數(shù)據(jù)中快速提煉出有價(jià)值的生物學(xué)信息。

Chanllenge分子生物學(xué)基因組學(xué)營(yíng)養(yǎng)學(xué)藥學(xué)生物信息學(xué)這種通過(guò)共同努力得到的成功歸功于不同學(xué)科科學(xué)家的極佳溝通及來(lái)自不同實(shí)驗(yàn)室基因組學(xué)數(shù)據(jù)的高度兼容。一個(gè)研究組無(wú)法獨(dú)自解決這種規(guī)模、數(shù)量的挑戰(zhàn)，這就需要眾多研究組的協(xié)力合作。同時(shí)，許多基因組學(xué)技術(shù)都是很昂貴的。于是，出現(xiàn)這樣一種現(xiàn)象——越來(lái)越多的國(guó)家、國(guó)際營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué)團(tuán)體開(kāi)始協(xié)力解決這種挑戰(zhàn)。Chanllenge驗(yàn)證這些活性成分作為功能食品成分的活性效果從分子水平識(shí)別食物活性成分發(fā)展“個(gè)性化飲食”食品企業(yè)意識(shí)到營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué)作為發(fā)展基礎(chǔ)研究的必然性這其中一些團(tuán)隊(duì)涉足食品企業(yè)與學(xué)術(shù)界的合作

Approach胰島素抵抗性狀收集糖尿病性狀收集代謝性應(yīng)激性狀收集代謝綜合征初期代謝性應(yīng)激的作用炎癥性狀收集營(yíng)養(yǎng)基因組學(xué)研究的重要目標(biāo)研究營(yíng)養(yǎng)素對(duì)基因組的影響Approach代謝綜合征的發(fā)展過(guò)程生物標(biāo)記物Approach分子學(xué)信號(hào)營(yíng)養(yǎng)素基因表達(dá)形式蛋白質(zhì)表達(dá)形式代謝物表達(dá)形式這種方式即是從分子水平洞察營(yíng)養(yǎng)素作用機(jī)制細(xì)胞傳感機(jī)制營(yíng)養(yǎng)學(xué)研究的一個(gè)主要焦點(diǎn)在于慢性疾病的預(yù)防如心血管疾病、代謝綜合征以及癌癥這種失調(diào)將由于某種食物組分的介入得到部分調(diào)節(jié)Approach復(fù)雜性面臨的問(wèn)題差異性不同結(jié)合力特異性將重要且復(fù)雜的研究問(wèn)題分解為小規(guī)?？尚?、能被正常規(guī)模研究小組完成的項(xiàng)目營(yíng)養(yǎng)素靶目標(biāo)ApproachApproach經(jīng)歷一番構(gòu)象變化細(xì)胞核受體輔阻遏蛋白輔激活蛋白營(yíng)養(yǎng)素營(yíng)養(yǎng)素代謝物通過(guò)改變特殊基因的DNA轉(zhuǎn)錄水平對(duì)營(yíng)養(yǎng)素改變進(jìn)行響應(yīng)

配體營(yíng)養(yǎng)素傳感器轉(zhuǎn)錄因子激活營(yíng)養(yǎng)素傳感器群轉(zhuǎn)錄因子細(xì)胞核受體Methods生物標(biāo)記物biomarker研究方法DNA芯片

microarrays

Methods蛋白質(zhì)代謝物身體功能生物標(biāo)記物一類(lèi)與細(xì)胞生長(zhǎng)增殖有關(guān)的標(biāo)志物它們可以用來(lái)指示病理生理學(xué)改變,這種改變最終因個(gè)人性狀的不同而形成慢性疾病基因-轉(zhuǎn)錄組蛋白質(zhì)組代謝物組生物標(biāo)記物的測(cè)定Methods靈敏在同一個(gè)研究中同時(shí)測(cè)定成千上萬(wàn)個(gè)基因的表達(dá)程度

正在開(kāi)發(fā)當(dāng)中發(fā)展迅速極具創(chuàng)新性精確敏感

轉(zhuǎn)錄組代謝組蛋白質(zhì)組轉(zhuǎn)錄組即一個(gè)活細(xì)胞所能轉(zhuǎn)錄出來(lái)的所有mRNA

轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究生物細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄組的發(fā)生和變化規(guī)律即從RNA水平研究基因表達(dá)的情況蛋白質(zhì)組學(xué)闡明生物體基因組在細(xì)胞中表達(dá)的全部蛋白質(zhì)的表達(dá)模式及功能模式蛋白質(zhì)組指由一個(gè)基因組或一個(gè)細(xì)胞、組織表達(dá)的所有蛋白質(zhì)代謝組學(xué)主要研究細(xì)胞、組織或體液中內(nèi)源性及外源性代謝物的總和Methods這些組學(xué)的研究為生物標(biāo)志物的發(fā)現(xiàn)、鑒定和評(píng)價(jià)提供了有力的技術(shù)平臺(tái)但目前還沒(méi)有能夠準(zhǔn)確、專一、足夠靈敏的生物標(biāo)記來(lái)確定其在疾病發(fā)作前的病理學(xué)變化MethodsDNA芯片,又稱基因芯片或微陣列(microarrays)其技術(shù)原理是基于DNA堿基的配對(duì)和互補(bǔ),把DNA或RNA分解為一系列堿基數(shù)固定交錯(cuò)且重疊的寡核苷酸并進(jìn)行測(cè)序,然后進(jìn)行序列拼接。Methods待測(cè)基因酶切成不同長(zhǎng)度的片段熒光定位標(biāo)記DNA芯片雜交應(yīng)用激光共聚焦熒光顯微鏡掃描芯片根據(jù)探針的位置和序列就可確定靶序列相應(yīng)基因的序列或表達(dá)及突變情況該技術(shù)可以檢測(cè)營(yíng)養(yǎng)素對(duì)整個(gè)細(xì)胞、組織甚至整個(gè)系統(tǒng)及作用方式上的差異Future由于個(gè)體間基因差異導(dǎo)致對(duì)攝入的營(yíng)養(yǎng)產(chǎn)生不同的響應(yīng)相關(guān)的營(yíng)養(yǎng)基因