動(dòng)物中常見的單一線粒體DNA突變可能在肥胖和其他與高碳水化合物含量飲食相關(guān)的健康問題中起作用。
這是新南威爾士大學(xué)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的研究的意義之一，他們研究了不同的飲食如何影響果蠅種群。研究人員觀察到，當(dāng)兩組果蠅被喂食高蛋白和高碳水化合物的替代飲食時(shí)，它們之間有顯著的差異。
具有顯著線粒體DNA(mtDNA)突變的果蠅幼蟲在食用高碳水化合物香蕉時(shí)表現(xiàn)出顯著的生長(zhǎng)，但在高蛋白飲食的百香果中停滯不前。
相反，沒有mtDNA突變的果蠅幼蟲在高蛋白飲食中繁殖，但攝入碳水化合物時(shí)頻率降低。
領(lǐng)導(dǎo)新南威爾士大學(xué)生物技術(shù)和生物分子科學(xué)學(xué)院研究的Birbarah de教授說，這項(xiàng)研究是進(jìn)化工作中積極選擇的罕見證明。
他說：“這項(xiàng)研究的獨(dú)特之處在于，我們發(fā)現(xiàn)了線粒體基因組中的一個(gè)突變，即當(dāng)喂食特定的飲食有益時(shí)，會(huì)導(dǎo)致種群中蒼蠅的頻率增加。
“然后，當(dāng)你把飲食切換回高蛋白飲食時(shí)，有突變的蒼蠅數(shù)量會(huì)減少，而其他沒有突變的蒼蠅數(shù)量也會(huì)增加。”
這項(xiàng)研究是澳大利亞、美國和西班牙研究機(jī)構(gòu)作者長(zhǎng)達(dá)6年的細(xì)致合作，挑戰(zhàn)了分子進(jìn)化的中性理論，即物種在分子水平上的變化是隨機(jī)的，不是自然選擇引起的。對(duì)這個(gè)物種來說不是好就是壞。
新南威爾士州大學(xué)的博士生薩姆托阿尼茨基是這篇論文的第一作者。他解釋了為什么這不僅僅是一個(gè)隨機(jī)的中性突變。
他說：“選擇性的優(yōu)勢(shì)在于，以高碳水化合物飲食為食的帶有突變的幼蟲，在蛋白質(zhì)飲食(帶有突變)之前成長(zhǎng)為良好的早期成年人。
“我們發(fā)現(xiàn)，在一代人的發(fā)展過程中，這兩個(gè)群體之間有10%的差異，這是巨大的。
“而且因?yàn)槲覀兏S了25代人，隨著時(shí)間的推移，這些人增加了更多，這提供了更多的數(shù)字和巨大的選擇優(yōu)勢(shì)。”
鑒于人類與果蠅共享75%的相同基因，并且共享相同的mtDNA基因，人類mtDNA的相同突變可能以類似的方式代謝碳水化合物，這當(dāng)然是一個(gè)有趣的前景。
巴拉德教授說，盡管已經(jīng)證實(shí)這將是“另一個(gè)NHMRC資助和多年的調(diào)查和測(cè)試”，但這個(gè)想法值得探索。
他說，了解一個(gè)人的有絲分裂有助于解釋為什么高碳水化合物飲食可能導(dǎo)致一些人肥胖和糖尿病，而不是其他人。
“然而，對(duì)于那些隱藏突變的人來說，這個(gè)消息并不是一件好事，”他說。
“當(dāng)然，年輕時(shí)需要控制碳水化合物的攝入，但如果不幸患上帕金森病，高碳水化合物飲食會(huì)幫助你保持體重。
“因此，我們的研究結(jié)果為開發(fā)治療帕金森病的特定飲食和藥物開辟了一個(gè)新領(lǐng)域?！?
知識(shí)非但不能對(duì)抗疾病和減少健康問題，反而可以幫助人們規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)他們的生活選擇。
“我們工作中最明顯的意義是，人們應(yīng)該開始管理他們的飲食，以匹配他們的基因型來實(shí)現(xiàn)他們的特定目標(biāo)。這是一個(gè)不斷發(fā)展的‘營養(yǎng)基因組學(xué)’領(lǐng)域，”巴拉德教授說。
他用足球隊(duì)不同體能要求的類比：有的球員需要速度，有的球員需要增重，還有的需要脂肪層。
“了解一個(gè)人的血清型可以幫助每個(gè)人優(yōu)化飲食以實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，這也有助于一個(gè)人選擇最適合自己的角色?！?
“第二個(gè)例子是，我們的能量目標(biāo)會(huì)隨著時(shí)間的推移而改變，所以我們喂給身體的食物也應(yīng)該改變。有些人的目標(biāo)可能是提高生育率，而延長(zhǎng)壽命可能是老年人的目標(biāo)。
“因此，了解我們的有絲分裂將有助于我們確定最佳飲食以做出生活選擇?！?
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