Search
  • Dr.Kaet

GENE & NUTRITIONAL GENOMICS



สวัสดีครับ วันนี้ผมอยากจะมาอธิบายคำว่า Nutritional genomics และ Nutritional genetics ให้ทุกคนได้รู้จักกันครับ เนื่องมาจากทุกวันนี้เราหลีกเลี่ยงสิ่งเหล่านี้ไม่ได้เลย และนับวันมันยิ่งจะเข้ามามีบทบาทสำคัญในชีวิตประจำวันมากขึ้น เนื่องจากเทคโนโลยี และองค์ความรู้ทางวิทยาศาสตร์ที่เพิ่มมากขึ้นในปัจจุบัน ที่จะใช้เพื่อยกระดับสุขภาพของเราขึ้นไปครับ


Human Genome (จีโนมมนุษย์)

หมายถึงสารพันธุกรรมทั้งหมดในเซลล์ซึ่งอยู่ใน

- นิวเคลียส 99.99% ซึ่งสารพันธุกรรมส่วนนี้ได้รับมาจากพ่อและแม่ และเป็นตัวที่กำหนดลักษณะจำเพาะบุคคล

- ไมโตรครอนเดียร์ 0.01% ซึ่งสารพันธุกรรมส่วนนี้ได้รับมาจากแม่

โดยทั่วไปเมื่อกล่าวถึง Human genome มัก หมายถึงสารพันธุกรรมในนิวเคลียส



จีโนมในนิวเคลียสแต่ละชุดมีความยาวของนิวคลีโอไทด์(nucleotide) หรือเรียกสั้นๆว่าเบส(base) ประมาณ 3,000 ล้านคู่ เบส และมียีน(gene) อยู่ประมาณ 30,000 ยีนอันเป็นแหล่งข้อมูลทางพันธุกรรมจำนวนมากมายมหาศาลที่รวบรวมสิ่งต่างๆ เกี่ยวกับการทำงานของชีวิตมนุษย์ตั้งแต่เกิดจนตาย


Gene คือส่วนของ DNA บริเวณที่ทำหน้าที่เป็นรหัส(แบบพิมพ์เขียว) สำหรับการแสดงออกของยีน หรือสังเคราะห์โปรตีน(แถบของ DNA ที่เก็บข้อมูลเพื่อให้เซลล์สร้างโปรตีน) ซึ่ง Gene มีอยู่ทั้งหมดประมาณ 10% ของ Human genome หรือประมาณ 300 ล้านคู่เบส ส่วนอีก 90% นั้นไม่ได้เป็นองค์ประกอบของ Gene


ทำไมต้องมีการแสดงออกของยีน (Gene Expression)

เซลล์เกือบทุกเซลล์ของเรานั้นมี DNA มียีนที่เหมือนกัน แต่มีรูปร่างหน้าตาและหน้าที่ ที่แตกต่างกันออกไปอันเนื่องมาจากมีการแสดงออกของยีนที่ไม่เหมือนกันนั่นเอง เพื่อที่จะให้เซลล์ของร่างกายนั้นทำงานในแบบที่มันควรจะเป็น มีรูปร่างหน้าตาในแบบที่มันควรจะเป็น เพื่อตอบสนองต่อการทำงานที่มีประสิทธิภาพในการดำรงชีพของสิ่งมีชีวิต อย่างเช่นเซลล์ประสาทก็ต้องมีลำตัวยาวและสามารถนำประจุไฟฟ้าได้ เซลล์ทางเดินหายใจก็ต้องมีลักษณะเป็นขนเพื่อใช้ในการโบกพัดเมือกและสิ่งแปลกปลอม ดังรูปที่แสดงด้านล่างนี้


Ligand จะเป็นตัวที่คอยกระตุ้นให้เซลล์มีการแสดงออกของยีนไปในทิศทางไหน


Genetic Polymorphisms(ความหลากหลายทางพันธุกรรม)

หมายถึงการเปลี่ยนแปลงรหัสพันธุกรรมที่ไม่ก่อให้เกิดโรค หรือเป็นความหลากหลายทางพันธุกรรมที่สามารถพบได้เป็นปกติในคนทั่วๆไป โดยปกติเราจะพบการแปรผันนี้ทุกๆเบส 300-500 ลำดับ หรือที่เราเรียกกันว่า single nucleotide polymorphism(SNP) ซึ่งการแปรผันทางพันธุกรรม SNP ดังกล่าวที่เกิดขึ้นนี้อาจจะส่งผลหรือไม่ส่งผลต่อการแสดงออกของยีน(ปริมาณและการทำงานของโปรตีน) ก็ได้ขึ้นอยู่กับตำแหน่งของ SNP บนสาย DNA


เราได้ประโยชน์อะไรจากการรู้จัก SNP

  • ใช้ทำนายความเสี่ยงแนวโน้มต่อการเกิดโรค

  • ใช้ในการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างลักษณะทางพันธุกรรม(genotype) กับการตอบสนองของยาหรือสารอาหารในแต่ละบุคคล (Nutrigenetics or Pharmacogenetics)

  • ใช้ในงานวิจัยเชิงลึกระดับโมเลกุลของยีนและโปรตีนเพื่อการพัฒนายาและการรักษาด้วยยีน


Nutrigenetics and Nutrigenomics


หมายถึงการศึกษาปฏิสัมพันธ์ระหว่างอาหารกับยีน เพื่อดูว่ามีผลอย่างไรต่อสุขภาพ ซึ่งอาหารจะมีปฏิสัมพันธ์กับยีนที่จำเพาะ นำไปสู่การเพิ่มความเสี่ยงของโรคเรื้อรังที่เกี่ยวข้องกับโภชนาการต่างๆ หรืออาจจะมีผลในการป้องกันโรค


ระหว่างคำว่า Nutrigenetics และ Nutrigenomics นั้นแตกต่างกันเล็กน้อยตรงที่

  • Nutrigenomics นั้นศึกษาเริ่มต้นจากอาหาร(Bioactive food component)ที่รับประทานเข้าไป เข้าไปมีผลต่อ Gene expression อย่างไร อันส่งผลสุดท้ายไปยังสุขภาพที่แสดงออกมา

  • Nutrigenetics นั้นศึกษาเริ่มต้นที่ลำดับเบสบนสาย DNA บน Gene ที่สนใจ ส่งผลต่ออาหารที่เรารับประทานเข้าไปอย่างไร อันส่งผลสุดท้ายไปยังสุขภาพที่แสดงออกมา


ยกตัวอย่างให้เห็นภาพของ Nutrigenomics นั่นก็คือ อาหารที่เรากินเข้าไป ส่งผลกับการทำงานของร่างกายเราในด้านไหนบ้าง ส่งผลเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนอย่างไรบ้าง เช่น สาร Resveratrol ที่มีอยู่ในองุ่น และไวน์แดง เมื่อรับประทานเข้าไปจะกระตุ้นการแสดงออกของยีน sirtuin ซึ่งยีนนี้ส่งผลให้คนเรามีสุขภาพ และชีวิตที่ยืดยาวขึ้นและยังมี Bioactive food component อื่นๆอีกมากมายที่ส่งผลได้หลากหลายด้านต่อร่างกายทั้งผลดีและส่งผลไม่ดี ดังรูปที่แสดงด้านล่างนี้ครับ



ในส่วนของ Nutrigenetics นั้นเรามุ่งเน้นไปที่ตัวยีน หรือลำดับเบส เป็นจุดเริ่มต้นของการศึกษาก่อน แล้วดูว่าร่างกายของเราตอบสนองต่ออาหารที่รับประทานเข้าไปได้อย่างไร และสุดท้ายเกิดผลลัพธ์อะไรต่อร่างกายขึ้นบ้าง อย่างเช่น การตอบสนองต่อแอลกอฮอล์ การตอบสนองต่อาเฟอีน การตอบสนองต่อน้ำตาลแลคโตส ดังรูปด้านล่างนี้ครับ


ดังรูปจะเห็นว่ามีการตรวจ genetic marker ได้ผลออกมาคือลำดับเบส G ทั้งสองเส้นของ DNA ที่ตำแหน่ง rs4988235 ซึ่งตำแหน่งดังกล่าวส่งผลต่อยีน LCT ทำให้มีการแสดงออกของยีน LCT น้อยลงกว่าปกติ อันส่งผลให้มีการผลิต Enzyme lactase (น้ำย่อยนม) บกพร่องไป ทำให้เมื่อรับประทานนมเข้าไป ร่างกายไม่สามารถย่อยได้หมดเกิดอาการท้องเสียและแบคทีเรียในลำไส้แปรปรวนไปได้ครับ








  • Instagram

©2020 by Blog | GeneusDNA.com