Από τον ByKrishna Ramanujan, πανεπιστήμιο του Κορνέλ 

http://www.news.cornell.edu/stories/2016/03/eating-green-could-be-your-genes

Αυτός ο χάρτης δείχνει την παγκόσμια συχνότητα γονιδιακής προσαρμογής (αλλαγής λειτουργίας αλληλόμορφων γονιδίων) σε χορτοφαγικές δίατροφδες. Η προσαρμογή αυτή έχει υψηλότερη συχνότητα σε Ινδούς, οι οποίοι παραδοσιακά βασίζονταν σε μεγάλο βαθμό σε φυτικής προέλευσης διατροφές. (Τα αλληλόμορφα γονίδια-alleles είναι γονίδια που δρουν για το ίδιο γνώρισμα αλλά με διαφορετικό τρόπο. Για παράδειγμα αν υπάρχουν δύο διαφορετικά γονίδια που ελέγχουν το χρώμα του άνθους ενός φυτού, τότε μεταξύ τους είναι αλληλόμορφα. [2])

Θα μπορούσε να υπάρχει χορτοφαγικό γονίδιο; 

Ερευνητές του πανεπιστημίου του Κορνέλ περιγράφουν μια γενετική παραλλαγή που έχει εξελιχθεί σε πληθυσμούς οι οποίοι ιστορικά προτιμούν τις χορτοφαγικές διατροφές, όπως στην Ινδία, στην Αφρική και σε τμήματα της Ανατολικής Ασίας.

Μια διαφορετική εκδοχή του γονιδίου αυτού (allele) προσαρμοσμένη στην θαλασσινή διατροφή ανακαλύφθηκε μεταξύ των Ινουίτ της Γροιλανδίας, οι οποίοι καταναλώνουν κυρίως θαλασσινά.

Το χορτοφαγικό αλληλόμορφο γονίδιο εξελίχθηκε σε πληθυσμούς που κάνουν διατροφή φυτικής βάσης πάνω από εκατοντάδες γενιές. Η προσαρμογή επιτρέπει σε αυτούς τους ανθρώπους να επεξεργάζονται αποτελεσματικά τα ωμέγα-3 και ωμέγα-6 λιπαρά οξέα και να τα μετατρέπουν σε ενώσεις απαραίτητες για την πρώιμη ανάπτυξη του εγκεφάλου και τον έλεγχο των φλεγμονών. Σε πληθυσμούς που βασίζονται σε φυτικής βάσης διατροφές, αυτή η γενετική παραλλαγή παρείχε πλεονέκτημα και είχε θετικά επιλεγεί σε αυτές τις ομάδες.

Σε πληθυσμούς Inuit της Γροιλανδίας, οι ερευνητές αποκάλυψαν ότι μια πρόσφατα εντοπισμένη προσαρμογή ήταν το αντίθετο από εκείνο που βρέθηκε στους μακροχρόνια φυτοφαγικούς πληθυσμούς: Ενώ το χορτοφαγική αλληλόμορφο γονίδιο έχει μια εισαγωγή 22 βάσεων (βάση είναι ένα δομικό στοιχείο του DNA) εντός του γονιδίου, αυτή η εισαγωγή βρέθηκε να έχει διαγραφεί στο αλληλόμορφο γονίδιο των ιχθυοφάγων. 

"Το αντίθετο αλληλόμορφο γονίδιο είναι πιθανά αποτέλεσμα της προσαρμογής των Inuit", δήλωσε ο Kaixiong Ye, συν-επικεφαλής συγγραφέας της έρευνας που δημοσιεύτηκε στις 29 Μαρτίου στο περιοδικό Μοριακής Βιολογίας και Εξέλιξης (Molecular Biology and Evolution). Ο Ye είναι ένας μεταδιδακτορικός ερευνητής στο εργαστήριο του Alon Keinan, αναπληρωτής καθηγητής βιολογικών στατιστικών στοιχείων και υπολογιστικής βιολογίας, και ένας εκ των ανώτερων συντακτών της έρευνας. 

«Η μελέτη μας είναι η πρώτη που συνδέει μια εισαγωγή σε κάποιο αλληλόμορφο γονίδιο με χορτοφαγικές διατροφές, και την διαγραφή του με την θαλασσινή διατροφή», δήλωσε ο Ye. 

"Είναι το πιο ενδιαφέρον παράδειγμα τοπικής προσαρμογής γονιδίου, σε έρευνα που είχα την τύχη να συμμετάσχω," δήλωσε ο Keinan. «Αρκετές μελέτες έχουν επισημάνει την προσαρμογή σε αυτή την περιοχή του γονιδιώματος. Οι συνδιασμένες αναλύσεις δείχνουν ότι η προσαρμογή οδηγείται από την εισαγωγή ενός μικρού κομματιού DNA που ήδη γνωρίζουμε τη λειτουργία του. Επιπλέον, αν έφτανε στους Ινουίτ της Γροιλανδίας, που έχουν διατροφή βασισμένη σε θαλασσινά, πλούσια σε ωμέγα-3, θα μπορούσε να είναι επιζήμια." 

Τα FADS1 και FADS2 είναι ένζυμα που είναι απαραίτητα για τη μετατροπή των ω-3 και ω-6 λιπαρών οξέων σε συστατικά που χρειάζονται για την ανάπτυξη του εγκεφάλου και τον έλεγχο των φλεγμονών. Όσοι τρώνε κρέας και θαλασσινά έχουν μικρότερη ανάγκη για αυξημένα ένζυμα FADS1 και FADS2 για αυτή την διατροφική επάρκεια, γιατί η διαδικασία μετατροπής λιπαρών οξέων τους ωμέγα-3 και ωμέγα-6 είναι απλούστερη και απαιτεί λιγότερα βήματα. 

Η μελέτη αυτή βασίζεται σε προηγούμενες έρευνες με κύριο συγγραφέα τον κ. Tom Brenna, καθηγητή ανθρώπινης διατροφής και χημείας, ο οποίος έδειξε ότι η εισαγωγή αυτή μπορεί να ρυθμίζει την μορφή των FADS1 και FADS2 και υπέθεσε ότι θα μπορούσε να είναι μια προσαρμογή σε χορτοφαγικούς πληθυσμούς. 

Ο Ye, ο Keinan και οι συνεργάτες του ανέλυσαν τις συχνότητες του χορτοφαγικού αλληλόμορφου γονιδίου σε 234 κυρίως χορτοφάγους Ινδούς και σε 311 άτομα στις ΗΠΑ και εντόπισαν το χορτοφαγικό αλληλόμορφο στο 68% των Ινδιάνων και μόλις στο 18% των Αμερικανών. Η ανάλυση χρησιμοποιώντας δεδομένα από το "1,000 Genomes Project" ομοίως εντόπισε το χορτοφαγικό αλληλόμορφο γονίδιο στο 70% των Ν. Ασιατών, στο 53% των Αφρικανών, στο 29% των Αν. Ασιατών και στο 17% των Ευρωπαίων. 

"Οι Βόρειοι Ευρωπαίοι έχουν μια μακρά ιστορία κατανάλωσης γάλακτος και αρκετών τελικών προϊόντων γάλακτος για να μεταβολίζουν αρκετά λιπαρά οξέα μακράς αλυσίδας, έτσι ώστε να μην χρειάζεται να αυξήσουν την ικανότητα τους να συνθέτουν αυτά τα λιπαρά οξέα από άλλες πρόδρομες δομικές ουσίες", είπε ο Ye. 

"Μία από τις επιπτώσεις από την μελέτης μας είναι ότι μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτές τις γονιδιωματικές πληροφορίες για να προσπαθήσουμε να προσαρμόσουμε τη διατροφή μας, ώστε να ταιριάζει στο γονιδίωμά μας, αυτό ονομάζεται εξατομικευμένη διατροφή», πρόσθεσε. 

Οι ερευνητές δεν είναι σίγουροι ακόμα, πότε παρουσιάστηκε για πρώτη φορά η προσαρμογή, καθώς αναλύσεις σε γονιδίωμα χιμπατζήδων ή ουρακοτάγκων δεν εντόπισαν σε αυτούς το χορτοφαγικό αλληλόμορφο. Ωστόσο υπάρχουν ενδείξεις για το αλληλόμορφο στα πρώιμα ανθρωποειδή Νεάντερταλ και Ντενισόβα.

"Είναι πιθανό ότι στην ιστορία της ανθρώπινης εξέλιξης, όταν οι άνθρωποι μετανάστευαν σε διάφορα περιβάλλοντα, κάποιες φορές έτρωγαν μια διατροφή με βάση φυτά και άλλες φορές έτρωγαν μια διατροφή που βασισμένη στη θάλασσα, και σε διαφορετικές χρονικές περιόδους αυτά τα διαφορετικά αλληλόμορφα προσαρμοζόταν», εννοώντας τα αλληλόμορφα γονίδια έχουν την τάση να αλλάζουν σύμφωνα με τις διατροφικές συνθήκες, είπε ο Ye. 

Ο Kumar Kothapalli, ανώτερος επιστημονικός συνεργάτης στις διατροφικές επιστήμες, είναι συν-επικεφαλής συγγραφέας του χαρτιού. 

Η μελέτη χρηματοδοτήθηκε από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας (NHI) και το Υπουργείο Γεωργίας των ΗΠΑ.

Πηγές