營養(yǎng)基因組學(xué)

營養(yǎng)基因組學(xué):

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

2006ImpactFactor:3.128營養(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%營養(yǎng)基因組學(xué)Nutrigenomics營養(yǎng)基因組學(xué)研究熱點通過特定的營養(yǎng)手段來影響、干預(yù)基因的表達(dá)尤其是營養(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)，我們通過食物攝取的營養(yǎng)素同樣可以，只不過影響的程度非常微小，通過日積月累，這種影響是非常有意義美國現(xiàn)在在研的一個項目即為通過營養(yǎng)手段預(yù)防肝癌分子營養(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健康營養(yǎng)基因組營養(yǎng)基因組學(xué)（Nutrigenomics）——是研究營養(yǎng)素對機體基因的轉(zhuǎn)錄、翻譯表達(dá)及代謝機理的科學(xué)。從學(xué)科角度考慮即使將基因組學(xué)應(yīng)用于分子營養(yǎng)學(xué)營養(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)機制

個別敏感基因促成這些疾病的程度

強化理解營養(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)平臺新生物統(tǒng)計學(xué)算法健康志愿者提供的不可取組織樣本營養(yǎng)基因組學(xué)的期望值很高，但是研究進程卻是緩慢的。營養(yǎng)基因組學(xué)領(lǐng)域面臨著這樣一個挑戰(zhàn)——在克服大量技術(shù)障礙的同時建立一個穩(wěn)固的研究基礎(chǔ)。一個簡單的營養(yǎng)基因組學(xué)實驗即會產(chǎn)生龐大的數(shù)據(jù)。我們必須學(xué)會從這些數(shù)據(jù)中快速提煉出有價值的生物學(xué)信息。

Chanllenge分子生物學(xué)基因組學(xué)營養(yǎng)學(xué)藥學(xué)生物信息學(xué)這種通過共同努力得到的成功歸功于不同學(xué)科科學(xué)家的極佳溝通及來自不同實驗室基因組學(xué)數(shù)據(jù)的高度兼容。一個研究組無法獨自解決這種規(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，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——越來越多的國家、國際營養(yǎng)基因組學(xué)團體開始協(xié)力解決這種挑戰(zhàn)。Chanllenge驗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別食物活性成分發(fā)展“個性化飲食”食品企業(yè)意識到營養(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隊涉足食品企業(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養(yǎng)基因組學(xué)研究的重要目標(biāo)研究營養(yǎng)素對基因組的影響Approach代謝綜合征的發(fā)展過程生物標(biāo)記物Approach分子學(xué)信號營養(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養(yǎng)素作用機制細(xì)胞傳感機制營養(yǎng)學(xué)研究的一個主要焦點在于慢性疾病的預(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)雜性面臨的問題差異性不同結(jié)合力特異性將重要且復(fù)雜的研究問題分解為小規(guī)?？尚小⒛鼙徽Ｒ?guī)模研究小組完成的項目營養(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養(yǎng)素營養(yǎng)素代謝物通過改變特殊基因的DNA轉(zhuǎn)錄水平對營養(yǎng)素改變進行響應(yīng)

配體營養(yǎng)素傳感器轉(zhuǎn)錄因子激活營養(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)記物一類與細(xì)胞生長增殖有關(guān)的標(biāo)志物它們可以用來指示病理生理學(xué)改變,這種改變最終因個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)記物的測定Methods靈敏在同一個研究中同時測定成千上萬個基因的表達(dá)程度

正在開發(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)錄組即一個活細(xì)胞所能轉(zhuǎn)錄出來的所有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)組指由一個基因組或一個細(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)、鑒定和評價提供了有力的技術(shù)平臺但目前還沒有能夠準(zhǔn)確、專一、足夠靈敏的生物標(biāo)記來確定其在疾病發(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堿基的配對和互補,把DNA或RNA分解為一系列堿基數(shù)固定交錯且重疊的寡核苷酸并進行測序,然后進行序列拼接。Methods待測基因酶切成不同長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)可以檢測營養(yǎng)素對整個細(xì)胞、組織甚至整個系統(tǒng)及作用方式上的差異Future由于個體間基因差異導(dǎo)致對攝入的營養(yǎng)產(chǎn)生不同的響應(yīng)相關(guān)的營養(yǎng)基因