Žlutá myš aneb jak může výživa měnit geny

Již dlouho se ví, že strava je důležitým faktorem lidského zdraví a že výživa matky v těhotenství může trvale ovlivnit funkci genů jejich dětí, aniž se geny změní. K odhalení způsobu, jak to probíhá, přispěl pozoruhodný kmen geneticky upravených žlutých myší. Tito mutanti mají gen kódující žlutou barvu srsti, ale také mají sklon k obezitě, diabetu a nádorům. V genomu těchto zvířat je v bezprostřední blízkosti tohoto genu lokalizován transpozon ¹⁾ fungující jako spouštěč exprese genu, což vede k nadměrné produkci proteinu barvícího srst myší do žluta a blokuje rovněž centrum krmení v mozku. Žluté myši se proto přejídají, jsou obézní, trpí vysokou hladinou inzulinu v krvi, zvýšenou koncentrací glukózy a leptinu, mají tendenci k rozvoji cukrovky a nádorů.

Pokud jsou ale březí myši krmeny potravou s vysokým obsahem vitaminů a potravinových doplňků schopných zvýšit nabídku donorů metylové skupiny, zvýší se metylace DNA, což vede k inaktivaci transpozonu, který aktivuje gen pro barvu srsti. Obézní žluté myši pak porodí zdravá mláďata, ze kterých vyrostou štíhlá, čilá a zdravá zvířata. Jejich žlutá barva a vrozený sklon k obezitě, diabetu a nádorům tak byly potlačeny výživou jejich matky.

Metylace DNA, na níž se podílejí látky s „aktivním metylem“, jako např. S-adenosylmetionin, kyselina folová, vitamin B₁₂, cholin nebo betain, jsou významným regulačním mechanizmem pro expresi genů. Metylace DNA může „zapínat“ nebo „vypínat“ jednotlivé geny a řídit tak proces jejich aktivace a inaktivace. Potravinové doplňky, které jsou zdrojem metylových skupin, mohou proto významným způsobem zasáhnout do funkce genů.

Výsledky výzkumu na žlutých myších jsou velkým povzbuzením pro epigenetiku, která zkoumá jak vlivy prostředí, jako je stres a výživa matky, mohou měnit funkce genů, aniž se změní sekvence DNA. (Annu Rev. Plant. Biol. 55, 41–68, 2004, Clin Dermatol 22, 345–349, 2004, Obes. Res. 7, 506–514, 1999)