运动对 DNA 的影响。免费技术图书馆新闻

体育对DNA的影响

04.01.2015

我们习惯于说运动可以增强肌肉，预防心血管疾病和糖尿病，通常可以延长寿命，以至于我们甚至不会从生理学、生物化学、细胞生物学等方面考虑这里发生了什么。当然，人们可以假设，随着不断运动的增加，肌肉质量的增加是某些基因活动改变的结果——但是那里有什么样的基因，最重要的是，它们的活动究竟是如何调节的？与此同时，直到最近，没有人能对这个问题给出或多或少的具体答案。

部分问题由来自卡罗林斯卡学院（瑞典）的卡尔·约翰·桑德伯格（Carl Johan Sundberg）及其同事的最新工作解决。他们决定测试人类 DNA 的表观遗传标记是否会在身体压力的影响下发生变化。调节遗传活动的表观遗传机制是最通用和最有效的（也是研究最多的之一），因此忽略它们会很奇怪。

众所周知，参加体育运动会关闭一些基因并打开另一些基因；另一方面，人们早就知道人类细胞的表观遗传学取决于生活方式和环境条件。例如，一些污染物通过特殊的酶刺激附着在 DNA 上的甲基基团重新分布；反过来，基因的活性取决于它们是否具有甲基。还有证据表明 DNA 上的甲基模式受饮食影响。（DNA序列本身不会改变，基因中含氮碱基的顺序 - 遗传字母 - 保持不变，这就是为什么这种机制被称为表观遗传，也就是说，它们不在基因内部，而是在基因之上起作用。 )

与此同时，几乎没有人知道体育活动如何影响 DNA 甲基化。一些研究表明，短期的高压力会导致直接的表观遗传后果。如果不让自己暴露在坦率的压力下，你只是定期训练，这样的训练会影响基因活性的甲基调节吗？

两打多一点的年轻男女参加了瑞典研究人员的实验，他们应该在健身车上锻炼三个月。但是，他们只能用一只脚踩踏板。事实是，表观遗传机制对发生在我们身上的一切都非常敏感，很难说观察到的变化实际上是由于训练而发生的，还是由于特定人以前的生活环境而发生的。而且你不能将他与其他任何人进行比较。但是可以将一条腿与另一条腿进行比较，过去的表观遗传修饰对它们来说是相同的。

在为期三个月的会议之前和之后，志愿者在对腿部肌肉进行活检之前和之后进行了不同的测试。当然，到实验结束时，一条腿明显比另一条腿更强壮。但与此同时，受训腿 DNA 上的甲基模式发生了大约 5 个点的变化；某处甲基化增加，某处减弱。因此，许多基因的活性也发生了变化，其中大多数调节细胞能量、炎症过程和细胞对胰岛素的反应。在未经训练的腿上找不到这种东西。这项工作的结果发表在《表观遗传学》杂志上。

因此，可以毫不夸张地说，参加体育运动会影响 DNA，因此，我们的生理和幸福感会发生某些变化。当然，问题是立即出现：如果你停止运动，改变的遗传活动模式会持续多久，甲基基团会在 DNA 上保留多久？然而，细胞的生理机能不仅取决于表观遗传机制，而且“物理”状态可以以牺牲体育锻炼引发的其他分子细胞过程为代价来维持。

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