La metilazione è l'aggiunta di un carbonio e tre atomi di idrogeno a un' altra molecola. Questo fenomeno è considerato l'ultima parola nel campo dell'assistenza sanitaria. Accompagna quasi tutte le funzioni del corpo.
Funzioni
I gruppi metilici (atomi di carbonio e idrogeno) partecipano a:
- La risposta del corpo a situazioni stressanti.
- Produzione e lavorazione del glutatione. Agisce come un antiossidante chiave nel corpo.
- Disintossicazione da ormoni, metalli pesanti e composti chimici.
- Controlla l'infiammazione.
- Ripara le cellule danneggiate.
- La risposta immunitaria e la sua regolazione, la lotta contro virus e infezioni, il controllo della produzione di elementi T.
Anche il processo di metilazione del DNA è importante. Diamo un'occhiata più da vicino.
Controllo epigenetico dello sviluppo
La metilazione del DNA promuove la trasmissione dei pattern alla generazione successiva di cellule durante la mitosi. Relativamente di recente, è stato riscontrato che il processo di unione di gruppi di atomi nel terminalestrutture differenziate ha un preciso rapporto con la formazione della memoria e la plasticità sinaptica. K. Miller e D. Sweet hanno studiato la metilazione del DNA. Lo studio del fenomeno li ha portati alla conclusione che l'attività dell'acido desossiribonucleico metilasi aumenta significativamente negli animali durante la memorizzazione di nuove informazioni. Ciò contribuisce a una diminuzione dell'espressione dei geni che sopprimono i processi di memoria. Inoltre, gli autori indicano un altro fenomeno. I ricercatori riferiscono che l'attivazione del gene della proteina reelin, che promuove i cambiamenti nelle connessioni sinaptiche ed è coinvolto nel decorso patologico della schizofrenia, è influenzata dalla formazione della memoria. In questo caso, il fattore determinante sono gli enzimi demitalasi che forniscono la demetilazione del DNA (rilascio da gruppi metilici). I fatti accertati ci permettono di trarre la conclusione più importante. La metilazione del DNA come uno dei meccanismi epigenetici, così come il suo fenomeno inverso, gioca un ruolo essenziale nell'archiviazione e nella memorizzazione delle informazioni. Questa idea è confermata dai risultati di uno studio del gruppo di E. Costa. È stato scoperto che la demilazione dei geni della glutammato decarbossilasi e reelin può essere mediata nei topi da piccole molecole che interferiscono con l'installazione del DNA nel nucleo. Questi studi indicano non solo la possibilità di cambiare l'idea prevalente della formazione della memoria. Indicano anche che la metilazione del DNA, precedentemente considerata permanente, è dinamica. Inoltre, può essere utilizzato in terapia.
Caratteristiche
L'idea che la memoria e la metilazione del DNA siano collegate non è nuova. La condizionalità della trasmissione sinaptica mediante acetilazione dell'istone è già stata stabilita in precedenza. Formano lo scheletro attorno al quale si avvolge il DNA. L'acetilazione porta ad una diminuzione dell'affinità degli istoni per gli acidi nucleici. Di conseguenza, viene aperto l'accesso al DNA e ad altre proteine associate, tra l' altro, all'attivazione genica. Infatti, l'attività dell'istone acetiltransferasi di CREBBP (una proteina legante), che agisce come un fattore chiave di trascrizione neuronale, è stata associata all'effetto di questa proteina sulla memoria. Inoltre, durante l'uso degli inibitori dell'istone deacetilasi è stato riscontrato un aumento della memoria a lungo termine. Ha portato a un'accelerazione dell'acetilazione dell'istone.
Ipotesi
Sweet e Miller hanno posto la seguente domanda sulla downregulation dell'espressione della struttura dipendente dall'istone. Se può svolgere un ruolo nella regolazione della memoria, la metilazione del DNA avrebbe un effetto simile? Questo fenomeno è stato considerato principalmente come un mezzo per mantenere l'attività delle strutture durante la mitosi e la formazione di sistemi. Tuttavia, nel cervello dei mammiferi maturi, è stata osservata l'intensità delle metilasi, nonostante la maggior parte delle sue cellule non si dividano. A causa del fatto che il fenomeno in esame contribuisce alla soppressione dell'espressione genica, gli scienziati non hanno potuto rifiutare la possibilità di una connessione tra metilasi e processi regolatori nei neuroni.
Verifica delle ipotesi
Dolce e suaI colleghi, studiando la metilazione del DNA e il significato di questo fenomeno nella formazione della memoria, hanno trattato sezioni dell'ippocampo con inibitori delle metiltransferasi dell'acido desossiribonucleico. Hanno scoperto che ciò impedisce l'insorgenza del potenziamento a lungo termine, il rafforzamento delle connessioni sinaptiche in risposta all'attività neuronale. Questo processo determina il funzionamento dei meccanismi di apprendimento e di memoria. Gli scienziati hanno anche scoperto che gli inibitori hanno ridotto il livello di metilazione nel DNA della bobina. Questo indicava la sua reversibilità.
Esperimenti
Decidendo di portare avanti la loro ricerca, Sweet e Miller hanno iniziato a osservare i cambiamenti nei modelli di metilazione nei topi in un modello in cui gli animali imparano ad associare una posizione specifica a stimoli spiacevoli, in particolare shock lievi. Il comportamento dei soggetti trattati con inibitori esprimeva le possibili difficoltà di apprendimento. Se collocati in un ambiente in cui avrebbero dovuto avere paura, si congelavano molto meno frequentemente rispetto agli animali di controllo.
Conclusioni
In che modo la metilazione potrebbe influenzare la memoria dei topi? Gli scienziati lo hanno spiegato come segue. Ci sono molti siti nel DNA che possono essere influenzati dall'aggiunta di gruppi di atomi di idrogeno e carbonio. A questo proposito, i ricercatori hanno deciso di rivolgersi al seguente fenomeno. In primo luogo hanno studiato la metilazione dei geni il cui ruolo nella formazione della memoria era già stato stabilito. In primo luogo, è stata considerata l'area in cui vengono soppressi i processi di memoria della proteina fosfatasi. Espressione ridottapotrebbe causare il contrario. Infatti, dopo un'ora di condizionamento contestuale alla paura, i livelli di metilazione sono aumentati di oltre cento volte. Allo stesso tempo, i livelli di mRNA nella regione dell'ippocampo CA1 hanno subito una leggera ma statisticamente significativa diminuzione. Questo effetto si trova nel cervello degli animali con una combinazione di shock minore agli arti e novità del contesto. Individualmente, questi stimoli non forniscono alcun effetto sulla metilazione. Di conseguenza, l'adesione ai gruppi avviene esclusivamente con una formazione reale.
Metilazione e invecchiamento del DNA
Problemi dell'età e malattie oncologiche sono tra gli argomenti più discussi. In molti anni di ricerca, gli scienziati hanno proposto una varietà di teorie e modelli. Tuttavia, nessun singolo concetto attualmente risponde completamente a tutte le domande. Nel frattempo, il maggiore interesse nella ricerca di una soluzione al problema dell'invecchiamento è lo studio dei cambiamenti nell'attività genica. In particolare, il professor Anisimov ha espresso la sua opinione in merito. Sottolinea che l'espressione (espressione) dei geni dipende, tra l' altro, dalla metilazione, che può influenzare il tasso di invecchiamento. Fino al 5% dei residui di citosina dell'acido desossiribonucleico subiva l'aggiunta di gruppi di atomi di carbonio e di idrogeno con formazione di 5MC (5-metilcitosina). Questa base è considerata l'unica costante nel DNA degli organismi superiori. L'unione dei gruppi avviene in entrambi i fili simmetricamente. I residui di 5 mC sono sempre ricoperti da residui di guanina. Allo stesso tempo, le strutturesvolgere diverse funzioni. Tuttavia, è importante notare che la metilazione è coinvolta nella regolazione dell'attività genica. I cambiamenti nel corso dell'adesione ai gruppi sono causati da errori nel livello di trascrizione.
Motivi
La demetilazione legata all'età è stata descritta per la prima volta nel 1973. Ciò ha rivelato una differenza nel grado di separazione dei gruppi nei tessuti dei ratti. Nel cervello, la demetilazione era più attiva che nel fegato. Successivamente, è stata riscontrata una diminuzione di 5 mC con l'età nei polmoni, così come nelle formazioni di fibroblasti della pelle. I ricercatori hanno suggerito che la demetilazione legata all'età predispone le cellule alla trasformazione del tumore. Questo fenomeno può essere rappresentato in termini semplici come segue. Un gene inattivo è legato a un gruppo metilico. Sotto l'influenza di reazioni chimiche, è disconnesso. Di conseguenza, il gene viene attivato. Un gruppo di atomi funge da miccia. Più piccolo è il loro numero, più la cellula sarà differenziata e, di conseguenza, più vecchia, più sono, più giovane sarà. Un classico esempio ampiamente utilizzato in letteratura è lo sviluppo di alcune specie di salmone. È stato rivelato il fenomeno della loro morte eccezionalmente rapida subito dopo la deposizione delle uova. Ieri i giovani in età riproduttiva muoiono in breve tempo. In termini biologici, questo fenomeno è l'invecchiamento accelerato, che è accompagnato da una massiccia demetilazione del DNA.
Come aiutare il corpo?
Ci sono vari modi in cuipuò migliorare la metilazione innata del DNA. Tra i più popolari ci sono:
- Mangiare verdure fresche. Particolarmente consigliate le verdure a foglia. Agiscono come fonte di acido folico, essenziale per una corretta metilazione.
- Assumendo vitamine B12 e B6, riboflavina. Le loro fonti sono uova, pesce, mandorle, noci, asparagi, ecc.
- Prendi abbastanza zinco e magnesio. Forniscono il mantenimento della metilazione.
- Assunzione di probiotici. Contribuiscono alla ricezione e all'assorbimento delle vitamine del gruppo B e dell'acido folico.
È anche importante ridurre al minimo le situazioni stressanti, abbandonare le cattive abitudini (bere, fumare). È necessario prestare attenzione per garantire che le sostanze tossiche non entrino nel corpo. Questi composti prendono gruppi metilici, caricano il fegato.
