Maten, träning och livsstil spelar roll. säger grundforskningen i epigenetik

Ett vårtecken

Bild av fjäril tagen idag

Vetenskapens världs program om epigenetik inleddes med att man hade klonat en katt för att den skulle bli lik en annan katt. Man fick fram en katt med precis samma arvsmassa, gener som den ursprungliga katten- men katten liknade inte den andra, varför?

Manuskript till programmet med engelsk text.

Programmet finns framtill onsdagen den 12 maj här.

Det berodde på att alla gener man har är inte aktiva utan största delen av dem är inaktiva. I alla våra levande celler finns precis samma genuppsättning, i hudceller, nervceller, muskelceller, blodceller osv. Ändå är vävnaderna helt olika.Varför? Precis samma orsak, det beror på vilka gener som är aktiva och vilka som är passiva. Och detta är olika i de olika cellerna. Epigenetik handlar om hur detta går till. Vilka gener får lov att uttrycka sig och göra så att äggviteämnen, proteiner bildas och vilka gener förblir tysta regleras olika i de olika vävnadscellerna. Och denna reglering kan påverkas av miljön.

När en gen är aktiv påverkas den av ett protein. Generna finns i cellkärnorna på DNA-strängar. DNA är uppbyggs av ämnen som kallas nukleotider. Dessa finns i ett begränsat antal. Följdordningen av dessa nukleotider bildar den genetiska koden. När en del av DNA strängen är aktiv läses koden av budbärar RNA, som alltså bildar en liknande kedja av information ( inte helt lik). Budbärar-RNA kan sedan föra ut den genetiska koden ur cellkärnan och där kan sedan den aktuella genen börja att uttrycka proteiner. I genen finns bestämt vilka aminosyror som skall vara med och i vilken följd de är. Aminosyrorna bildar sedan de olika proteinerna. Man säger att en gen uttrycker ett protein, på engelska express.

DNA strängen är två meter lång men måste alltså pressas in i en liten cell cellkärna; den måste sammanpressas mer än 10 000 gånger. Den rullas runt sfärer, som kallas histoner, och tillsammans med DNA strängarna bildar det kromatin. Men ytterligare sammankomprimeringar måste till för att få in DNA strängen i cellkärnorna. Allra mest sammanpressat är det innan cellerna ska delas. Då är DNA:t sammanpressat till kromosomer. När generna skall aktiveras har man funnit i Thomas Jenuweins laboratorium att det är ett enzym som påverkar kromatinet så att det öppnas och dess genetiska kod kan läsas av genom budbärar-RNA:t. Det finns också enzym som tystar generna och får DNA-strängen att komprimeras så att den inte kan uttrycka något protein. Denna förmåga att aktivera och tysta gener ärvs från modercell till dottercell, men detta minne kan också försvinna till skillnad från det DNA som följer dottercell till dottercell. Vilka gener som blir aktiva och vilka som blir passiva beror bland annat på deras plats i kärnan och på kromosomen.

En fjäril har samma gener i alla stadier den genomgår. Generna är samma hos puppan, hos larven och hos den vuxna fjärilen men de ser helt olika ut. Detta beror på att det är olika gener som får lov att uttrycka sig. DNA strängens genetiska kod avläser alltså på olika sätt under fjärilens livscykel. Men genuppsättningen är den samma för alla tre stadierna.

Enäggstvillingar har samma arvsanlag men det visar sig att enäggstvillingar som växer upp tillsammans blir mera lika än de som inte gör det. Det är också så att ju äldre enäggstvillingarna blir desto mer skiljer sig deras kromosomer åt. Det fanns en bild av detta i programmet. Det tycks alltså som om miljön påverkar vilka gener som får uttrycka sig och vilka som förblir passiva.

Nya celler bildas hela tiden, och detta åstadkoms genom att cellerna delas. Om allt går normalt till kommer dottercellerna som delas att bli precis lika som modercellerna. Detta innebär att de egenskaper som modercellen har skickas vidare till nästa generation. Även egenskaper som modercellen förvärvat i kontakten med miljön ärvs. Man kallar detta epigenetiskt cellminne Detta upptäcktes först hos växter.

Växter finns ju under sin livstid på ett och samma ställe normalt. En del i tusentals år. För växter är det alltså högst väsentligt att de kan anpassa sig till miljön. Att till exempel anpassa sig till att det snöar och är kallt. De skaffar sig ett minne av att det finns vinter. Under vintertiden blir vissa gener inaktiva men sedan då vintern är slut igen blir generna aktiva och det blir blad och blommor.

Forskaren Giocomo Cavalli säger de kemiska och fysiska egenskaperna hos DNA:t kan förändras av miljön och av våra livserfarenheter. Det finns delar i vår kropp som mottar signaler från en omväxlande omgivning, exempelvis ändringar tillgången på kost och denna information kommer till cellkärnan och modifierar den. Vårt DNA fungerar på detta sätt och det är det som gör att vår kropp kan fortsätta leva. Kroppen behöver denna anpassningsförmåga. Våra gener är en sorts lager från vilket kroppen kan hämta ut delar och tolka beroende på hur vi lever.

Livsstil och diet har en stor påverkan på generna. Och livstil kan påverka förutsättningarna för ett antal tillstånd. Kanske kan epigenetiken ge förklaring till hur livstilen påverkar förutsättningarna. När man vet ännu mer om detta kanske man kan få en individuell medicin beroende på genetiska förutsättningar och den epigenetiska profilen, säger forskaren Amanda Fischer.

Forskaren Thomas Jenuwein frågar: Kan de epigenetiska markeringarna som är kopplade till förändringar av kromatinstrukturer påverkas av den mat vi äter? Han svarar: Ja till en viss del, eftersom inte allt vi äter omedelbart påverkas. Men enzymerna metyltransferas och histon acetyltransferas som blockerar respektive aktiverar kromatin i generna behöver vissa ämnen för att fungera, co-faktorer. Folsyra är en sådan kofaktor som finns i mat. Det är viktigt att veta vilken föda innehåller sådana faktorer. Avocado är rik på folsyra och aktiverar metyltransferas. Broccoli är också rikt på folsyra och S-adenosylmethylthionin. Men det hela beror på rätt dos. Om det inte är för mycket eller för litet stimulerar det enzymaktiviteten i cellerna. En välbalanserad diet stimulerar enzymaktiviteten.

Andra saker som påverkar genernas förmåga att uttrycka sig är UV-strålning och stress. Livsstil, diet, träning är viktigt liksom också de risker vi utsätter oss för. Miljön har en stor påverkan på oss och vi är mer än summan av våra gener. Omgivningen kan påverka strukturen på vårt kromatin och våra gener.

Den genetiska och epigenetiska forskningen tycks stödja att det är viktigt vad vi äter, vad vi gör. Den säger kanske inte direkt vad man skall äta ännu, men det känns ändå bra att veta att genetisk och epigenetisk forskning klart visar att maten spelar roll.

Nu kan nog egentligen aldrig någon säga att maten inte spelar någon roll, men det kanske är svårare att säga exakt vad man skall äta.