Metilimi është shtimi i një atomesh karboni dhe tre hidrogjeni në një molekulë tjetër. Ky fenomen konsiderohet si fjala e fundit në fushën e kujdesit shëndetësor. Ai shoqëron pothuajse të gjitha funksionet e trupit.
Funksionet
Grupet metil (atomet e karbonit dhe hidrogjenit) marrin pjesë në:
- Përgjigja e trupit ndaj situatave stresuese.
- Prodhimi dhe përpunimi i glutationit. Ai vepron si një antioksidant kyç në trup.
- Detoksifikimi i hormoneve, metaleve të rënda dhe komponimeve kimike.
- Kontrollo inflamacionin.
- Riparoni qelizat e dëmtuara.
- Përgjigja imune dhe rregullimi i saj, lufta kundër viruseve dhe infeksioneve, kontrolli i prodhimit të elementeve T.
Procesi i metilimit të ADN-së është gjithashtu i rëndësishëm. Le t'i hedhim një vështrim më të afërt.
Kontrolli epigjenetik i zhvillimit
Metilimi i ADN-së promovon transmetimin e modeleve në gjeneratën e ardhshme të qelizave gjatë mitozës. Relativisht kohët e fundit, u zbulua se procesi i bashkimit të grupeve të atomeve në terminalstrukturat e diferencuara kanë një marrëdhënie të caktuar me formimin e kujtesës dhe plasticitetin sinaptik. K. Miller dhe D. Sweet hetuan metilimin e ADN-së. Studimi i fenomenit i çoi ata në përfundimin se aktiviteti i metilazës së acidit deoksiribonukleik rritet ndjeshëm tek kafshët gjatë memorizimit të informacionit të ri. Kjo kontribuon në një ulje të shprehjes së gjeneve që shtypin proceset e kujtesës. Përveç kësaj, autorët vënë në dukje një fenomen tjetër. Studiuesit raportojnë se aktivizimi i gjenit të proteinës reelin, i cili nxit ndryshimet në lidhjet sinaptike dhe është i përfshirë në ecurinë patologjike të skizofrenisë, ndikohet nga formimi i kujtesës. Në këtë rast, faktori përcaktues janë demitalaza-enzimat që sigurojnë demetilimin e ADN-së (çlirimin nga grupet metil). Faktet e vërtetuara na lejojnë të nxjerrim përfundimin më të rëndësishëm. Metilimi i ADN-së si një nga mekanizmat epigjenetikë, si dhe fenomeni i kundërt i tij, luajnë një rol thelbësor në ruajtjen dhe memorizimin e informacionit. Kjo ide konfirmohet nga rezultatet e një studimi të grupit të E. Costa. Është zbuluar se demilimi i gjeneve glutamate dekarboksilazë dhe reelin mund të ndërmjetësohet te minjtë nga molekula të vogla që ndërhyjnë në instalimin e ADN-së në bërthamë. Këto studime tregojnë jo vetëm mundësinë e ndryshimit të idesë mbizotëruese të formimit të kujtesës. Ato tregojnë gjithashtu se metilimi i ADN-së, i konsideruar më parë i përhershëm, është dinamik. Për më tepër, mund të përdoret në terapi.
Karakteristikat
Ideja se kujtesa dhe metilimi i ADN-së janë të lidhura nuk është e re. Kushtëzimi i transmetimit sinaptik nga acetilimi i histonit është vendosur tashmë më herët. Ata formojnë skeletin rreth të cilit rrotullohet ADN-ja. Acetilimi çon në një ulje të afinitetit të histoneve për acidet nukleike. Si rezultat, hapet qasja në ADN dhe proteina të tjera të lidhura, ndër të tjera, me aktivizimin e gjeneve. Në fakt, aktiviteti i histon acetiltransferazës i CREBBP (një proteinë lidhëse), e cila vepron si një faktor kyç i transkriptimit neuronal, është shoqëruar me efektin e kësaj proteine në kujtesë. Përveç kësaj, një rritje në kujtesën afatgjatë u konstatua gjatë përdorimit të frenuesve të histone deacetilazës. Ajo çoi në një përshpejtim të acetilimit të histonit.
Hipoteza
Sweet dhe Miller bënë pyetjen e mëposhtme në lidhje me rregullimin e ulët të strukturës së varur nga histoni. Nëse mund të luajë një rol në rregullimin e kujtesës, a do të kishte metilimi i ADN-së një efekt të ngjashëm? Ky fenomen u konsiderua kryesisht si një mjet për të ruajtur aktivitetin e strukturave gjatë mitozës dhe formimit të sistemeve. Megjithatë, në trurin e pjekur të gjitarëve, u vu re intensiteti i metilazave, pavarësisht se shumica e qelizave të tij nuk ndahen. Për shkak të faktit se fenomeni në shqyrtim kontribuon në shtypjen e shprehjes së gjeneve, shkencëtarët nuk mund të refuzonin mundësinë e një lidhjeje midis metilazave dhe proceseve rregullatore në neurone.
Kontrollimi i supozimeve
Sweet dhe e tijKolegët, duke studiuar metilimin e ADN-së dhe rëndësinë e këtij fenomeni në formimin e kujtesës, trajtuan seksione të hipokampusit me frenues të metiltransferazave të acidit deoksiribonukleik. Ata zbuluan se kjo parandalon fillimin e fuqizimit afatgjatë - forcimin e lidhjeve sinaptike në përgjigje të aktivitetit neuronal. Ky proces përcakton funksionimin e mekanizmave të të mësuarit dhe kujtesës. Shkencëtarët zbuluan gjithashtu se frenuesit reduktuan nivelin e metilimit në ADN-në e reelinës. Kjo tregoi rikthimin e tij.
Eksperimente
Duke vendosur të çojnë më tej kërkimin e tyre, Sweet dhe Miller filluan të vëzhgonin ndryshimet në modelet e metilimit tek minjtë në një model në të cilin kafshët mësojnë të lidhin një vendndodhje specifike me stimuj të pakëndshëm, veçanërisht goditje të lehta. Sjellja e subjekteve të trajtuar me frenues shprehte vështirësitë e mundshme të të nxënit. Kur vendoseshin në një mjedis në të cilin duhet të kishin frikë, ato ngrinin dukshëm më rrallë se kafshët e kontrollit.
Përfundime
Si mund të ndikojë metilimi në kujtesën e minjve? Shkencëtarët e shpjeguan këtë si më poshtë. Ka shumë vende në ADN që mund të ndikohen nga shtimi i grupeve të atomeve të hidrogjenit dhe karbonit. Në këtë drejtim, studiuesit vendosën t'i drejtohen fenomenit të mëposhtëm. Ata së pari studiuan metilimin e gjeneve, roli i të cilëve në formimin e kujtesës ishte vendosur tashmë. Së pari, u konsiderua zona ku proceset e kujtesës të proteinës fosfatazë janë të shtypura. Shprehje e reduktuarmund të shkaktojë të kundërtën. Në të vërtetë, pas një ore kushtëzimi të frikës kontekstuale, nivelet e metilimit u rritën më shumë se njëqindfish. Në të njëjtën kohë, nivelet e mRNA në rajonin hipokampal CA1 pësuan një rënie të lehtë, por statistikisht të rëndësishme. Ky efekt gjendet në trurin e kafshëve me një kombinim të goditjeve të vogla në gjymtyrë dhe risinë e kontekstit. Individualisht, këto stimuj nuk japin asnjë efekt në metilim. Prandaj, bashkimi në grupe kryhet ekskluzivisht me trajnime reale.
Metilimi dhe plakja e ADN-së
Problemet e moshës dhe sëmundjet onkologjike janë ndër temat më të diskutuara. Gjatë shumë viteve të kërkimit, shkencëtarët kanë propozuar një sërë teorish dhe modelesh. Megjithatë, asnjë koncept i vetëm aktualisht nuk i përgjigjet plotësisht të gjitha pyetjeve. Ndërkohë, interesi më i madh në kërkimin e një zgjidhjeje për problemin e plakjes është studimi i ndryshimeve në aktivitetin e gjeneve. Në veçanti, profesor Anisimov shprehu mendimin e tij për këtë çështje. Ai thekson se shprehja (shprehja) e gjeneve varet, ndër të tjera, nga metilimi, i cili mund të ndikojë në shkallën e plakjes. Deri në 5% të mbetjeve të citozinës së acidit deoksiribonukleik iu nënshtruan shtimit të grupeve të atomeve të karbonit dhe hidrogjenit me formimin e 5MC (5-metilcitozinë). Kjo bazë konsiderohet e vetmja konstante në ADN-në e organizmave më të lartë. Bashkimi i grupeve bëhet në të dy fijet në mënyrë simetrike. Mbetjet prej 5 mC mbulohen gjithmonë nga mbetjet e guaninës. Në të njëjtën kohë, strukturatkryejnë funksione të ndryshme. Megjithatë, është e rëndësishme të theksohet se metilimi është i përfshirë në rregullimin e aktivitetit të gjeneve. Ndryshimet në rrjedhën e bashkimit në grupe shkaktohen nga dështimet në nivelin e transkriptimit.
Arsyet
Demetilimi i lidhur me moshën u përshkrua për herë të parë në 1973. Kjo zbuloi një ndryshim në shkallën e ndarjes së grupeve në indet e minjve. Në tru, demetilimi ishte më aktiv se në mëlçi. Më pas, u konstatua një rënie në 5mC me kalimin e moshës në mushkëri, si dhe në formacionet fibroblaste të lëkurës. Studiuesit sugjeruan se demetilimi i lidhur me moshën i predispozon qelizat për transformim të tumorit. Ky fenomen mund të përfaqësohet në terma të thjeshtë si më poshtë. Një gjen joaktiv është i lidhur me një grup metil. Nën ndikimin e reaksioneve kimike, ajo shkëputet. Prandaj, gjeni aktivizohet. Një grup atomesh vepron si një siguresë. Sa më i vogël numri i tyre, aq më shumë qeliza do të diferencohet dhe, në përputhje me rrethanat, më e vjetër, sa më shumë prej tyre, aq më e re do të jetë. Një shembull klasik i përdorur gjerësisht në literaturë është zhvillimi i disa llojeve të salmonit. U zbulua fenomeni i vdekjes së tyre jashtëzakonisht të shpejtë menjëherë pas vezëve. Dje, të rinjtë në moshë riprodhuese vdesin brenda një kohe të shkurtër. Në aspektin biologjik, ky fenomen është plakja e përshpejtuar, e cila shoqërohet me demetilim masiv të ADN-së.
Si ta ndihmojmë trupin?
Ka mënyra të ndryshme në të cilatmund të përmirësojë metilimin e lindur të ADN-së. Ndër më të njohurat janë:
- Ngrënia e zarzavate të freskëta. Veçanërisht rekomandohen perimet me gjethe. Ato veprojnë si burim i acidit folik, i cili është thelbësor për metilimin e duhur.
- Marrja e vitaminave B12 dhe B6, riboflavin. Burimet e tyre janë vezët, peshku, bajamet, arrat, shpargujt etj.
- Merrni mjaftueshëm zink dhe magnez. Ato sigurojnë mirëmbajtjen e metilimit.
- Marrja e probiotikëve. Ato kontribuojnë në marrjen dhe përthithjen e vitaminave të grupit B dhe acidit folik.
Është gjithashtu e rëndësishme të minimizoni situatat stresuese, të hiqni dorë nga zakonet e këqija (pirja, pirja e duhanit). Duhet pasur kujdes që substancat toksike të mos hyjnë në trup. Këto komponime marrin grupe metil, ngarkojnë mëlçinë.
