Ученые обнаружили генетические доказательства того, что «мы — это то, что мы едим»
Исследователи из Оксфордского университета продемонстрировали, что диета организмов может влиять на последовательности ДНК их генов.
В исследовании двух групп паразитов команда обнаружила различия в последовательностях ДНК, которые можно было объяснить составом их пищи.
Результаты опубликованы в журнале Genome Biology.
Соавтор исследования доктор Стивен Келли из Департамента наук о растениях Оксфорда заявил: «Организмы строят свою ДНК из строительных блоков, которые получают из пищи. Наша гипотеза заключалась в том, что состав этой пищи может изменять ДНК организма. Например, может ли у вегетарианской панды быть предсказуемые генетические отличия от плотоядного белого медведя?
Чтобы проверить эту гипотезу, мы выбрали простые группы паразитов в качестве модельной системы. Эти паразиты имеют общего предка, но эволюционировали, чтобы инфицировать разных хозяев и питаться совершенно разной пищей.
Мы обнаружили, что разный уровень азота в диете паразита способствовал изменениям в его ДНК. В частности, у паразитов с низкоазотистой, богатой сахаром диетой были последовательности ДНК, которые использовали меньше азота, чем у паразитов с богатой азотом, высокобелковой диетой».
В исследовании участвовали группы эукариотических паразитов (Kinetoplastida) и бактериальных паразитов (Mollicutes), инфицирующих разных растительных или животных хозяев.
Результаты, основанные на новых математических моделях, разработанных исследователями, раскрывают ранее скрытую взаимосвязь между клеточным метаболизмом и эволюцией. Они дают новое понимание того, как последовательности ДНК могут быть подвержены влиянию адаптации к разным диетам.
Кроме того, команда обнаружила, что можно предсказать диету родственных организмов, анализируя последовательность ДНК их генов.
Соавтор исследования Эмили Сьюард, докторант Департамента наук о растениях Оксфорда, сказала: «До сих пор было неясно, почему очень близкородственные организмы могут так сильно различаться по своему генетическому составу. Объединив два фундаментальных аспекта биологии — метаболизм и генетику — мы продвинулись в понимании этой области.
На этот вопрос сложно ответить, потому что существует так много факторов, которые могут влиять на последовательность ДНК организма. Но наше исследование объясняет очень высокий процент этих различий и предоставляет доказательства того, что мы действительно — это то, что мы едим.
Сейчас мы изучаем более сложные организмы, чтобы увидеть, обнаружим ли мы то же самое».