Genetika kontrola kosterního svalové síly. Vliv stravy na sval

Životaschopnost buněk je závislá na jejich schopnosti "výtažek„Živiny a další potřebné látky z prostředí buňky. Buňky byly syntetizovány proteiny určené pro tento účel. Když už mluvíme obecně, existují dvě kategorie genů zapojených do tohoto procesu:
(1), geny, které exprimují proteiny, přenos živin přes buněčnou membránu;
(2) geny, které exprimují enzymy podílející se na metabolismu živin.

V obou případech jsou geny regulovaný, aby vyhovovaly potřebám každého orgánu nebo systému. Tato forma regulace genové exprese jako celku podobný tomu, který se na regulaci genů v bakteriích, tj, tryptofan operon. Bakteriální buňky mění svůj fenotyp produkovat určité výhody pro sebe, a ne uspokojovat potřeby organismu jako celku.

Jako příklad, jak mohou buňky účinně měnit vlivem vnějšího prostředí, je použití glutamin podle kosterních svalů. Dostupnost glutamin ovlivňuje metabolické procesy ve svalech. Kromě toho, glutamin je nejdůležitějším zdrojem dusíku aminoskupiny do svalových buněk. Glutamin také hraje důležitou roli v regulaci rychle se dělících buněk, jako jsou lymfocyty a střevních epiteliálních buněk.

glutamin a glutamát transportován do buňky pomocí vektorů sodíku. Pro pokusné účely v krysím kosterním svalu může být užíván jako primární buněčné kultury. Tyto buňky vykazují zvýšenou expresi vnitřního přepravy jako glutaminu a glutamátu, jsou zbaveny exogenní glutaminu, aby zajistily, navíc současně zvyšuje aktivitu glutaminsyntetázu.

Tento enzym katalyzuje adici aminoskupina glutamát na karboxylové části molekuly, výsledkem je glutamin. Tak dva různé živiny, glutamin a glutamát může plně uspokojit poptávku svalových buněk glutaminu. Toho je dosaženo tím, že poskytuje dva nezávislé způsoby, z nichž každý je pod genetickou kontrolou.

popsány mechanismus Ukazuje jak různé příčné Živiny mohou stimulovat expresi nepříbuznými proteiny: odstraňování glutaminu nebo glutamátu z buněčné prostředí vede ke zvýšené dopravy obou aminokyselin. Nejen, glutamin a deficit glutamátu zvyšuje expresi jejich vlastních transportních proteinů, ale ztráta výsledků jedné látky ve zvýšené expresi jiného nosiče.

studie kinetiky transport Ukázalo se, že nedostatek glutamin (nebo glutamát) zvýšena maximální rychlost, při které je aminokyselina transportován do buňky (Vmax), a nezměnila afinitu odpovídající transportér aminokyselin. To naznačuje, že výsledná nedostatek aminokyselin vede ke zvýšené produkci množství vhodných vektorů. Čas potřebný pro zdvojnásobení Vmax, byla přibližně 4 hodiny. Tato skutečnost a skutečnost, že indukce obou vektorů (jako jsou glutamátu a glutaminu) přestal, kdy byl odstraněn glutamin v přítomnosti aktinomycin D (který inhibuje syntézu DNA), což ukazuje, že jejich regulace se provádí prostřednictvím iniciace transkripce.

Dopravní systémy glutamin a glutamát Kolik zůstává nejasné, ale výzkum v této oblasti jsou velmi slibné, protože Každá aminokyselina má pouze dva nosiče - závislý na sodíku a sodíku nezávislé. Pouze přepravce sodík závislých reaguje na zmizení jakékoliv živiny. Regulace glutamátu a glutaminu i přes její význam, je jen malá část nutrientnogo homeostázy v buňkách in vivo v kosterním svalu, protože jejich energetické potřeby jsou splněny především glukóza a volných mastných kyselin.

Je stále nejasné, do jaké stupeň změny v jídelníčku ovlivnit schopnost kosterního svalu regulovat spotřebu tuky. Cameron-Smith a kol. Ukázali jsme, že krátkodobý strava s vysokým obsahem tuku zvyšuje expresi genů, metabolismu lipidů a genovou expresi v lidském svalu. Zkoumali 14 sportovci byly rozděleny do skupin.

Jedna skupina byla na strava s vysokým obsahem tuku, a další - o energetické stravy s vysokým obsahem sacharidů. Dieta se aplikuje po dobu 5 dnů s 2-týdenní intervalu a následné napříč změny stravy. Tak sportovci získal určitou fyzickou námahu. Hned první den, a po dokončení každé z diet ve zkoumaných svalových biopsií a krevních testů odebraných byla provedena. Ve srovnání s strava bohatá na uhlohydráty „tuk“ strava způsobuje výraznější genové exprese translokázy mastných kyselin (určeno mastné kyseliny transportéru) a b-hydroxyacyl-CoA dehydrogenázy (enzym b-oxidace), stejně jako větší počet translokázy mastných kyselin.

Z toho vyplývá, zvýšení genové exprese, nutné pro transport mastných kyselin a oxidačního metabolismu v kosterních svalech. Výzkumníci došli k závěru mastné kyseliny s kosterních svalů genetického materiálu je důležité, protože přínosu tohoto procesu v sval oxidační schopnosti přizpůsobit profilu s dominantním zdroj potravy. Nicméně, přesnější vysvětlení těchto mechanismů.