最近刊登在《自然微生物》雜志上的一篇文章指出，我們吃的食物可能會(huì)影響我們幾乎所有的基因。研究者用酵母作為研究模型進(jìn)行試驗(yàn)，以此來模擬人體的一些基本過程。這項(xiàng)研究的結(jié)果表明：不僅基因的活動(dòng)能影響新陳代謝，同時(shí)，新陳代謝也可以反之作用于基因，人體細(xì)胞對于營養(yǎng)物質(zhì)的有效攝取也可影響基因。

細(xì)胞的行為主要由兩個(gè)因素決定，包括自身基因的影響和維持細(xì)胞正常功能的化學(xué)反應(yīng)，也就是新陳代謝作用。新陳代謝主要有兩個(gè)目的：斷掉高能鍵，為機(jī)體供能;生產(chǎn)細(xì)胞所需的所有化合物。

人們正探索生物的基因組，這相當(dāng)于繪制一個(gè)生物體的完整DNA“藍(lán)圖”。這張“藍(lán)圖”可以向人們提供豐富的信息，包括特定生物體的長相等等。但是，現(xiàn)在這張圖繪制得并不完整，其中的困難在于：某種基因可以被其他基因或DNA的某個(gè)區(qū)域調(diào)控，或是被后天因素改變—比如一些小分子會(huì)附著在DNA鏈上，像一個(gè)開關(guān)一樣改變基因的表達(dá)。

先前的研究暗示了代謝網(wǎng)絡(luò)也可能對基因起到調(diào)控作用。代謝網(wǎng)絡(luò)，是生物體中的一系列生化反應(yīng)的總稱。這些反應(yīng)主要取決于細(xì)胞攝取的營養(yǎng)物質(zhì)。這些營養(yǎng)物質(zhì)包括糖、氨基酸、脂肪酸和維生素，這些都可以從我們?nèi)粘Ｋ缘氖澄镏械玫健?/p>

一個(gè)國際研究小組，在劍橋大學(xué)馬庫斯博士和弗朗西斯?克里克研究所的主導(dǎo)下，驗(yàn)證了這種情況發(fā)生的程度大小，明確了新陳代謝在細(xì)胞最基礎(chǔ)的功能中所起到的重要作用。他們的實(shí)驗(yàn)對象還是酵母細(xì)胞。酵母是用于大規(guī)模實(shí)驗(yàn)的理想模型。因?yàn)樗倏v起來比動(dòng)物模型簡單得多，并且它許多重要的基因和基本細(xì)胞機(jī)制與動(dòng)物和人類相同或非常相似。

研究者控制酵母細(xì)胞中主要代謝產(chǎn)物的水平，并探索這種改變對基因的行為和基因表達(dá)產(chǎn)物的影響。結(jié)果顯示，細(xì)胞代謝改變能影響大約百分之八九十的基因的行為及其產(chǎn)物的表達(dá)。

“細(xì)胞代謝對細(xì)胞本身起到的作用遠(yuǎn)比我們之前認(rèn)為的更加重要”，馬庫斯博士解釋說，“細(xì)胞攝取的營養(yǎng)物質(zhì)能影響幾乎所有的基因。事實(shí)上，在許多情況下，這樣的影響效果非常明顯。改變細(xì)胞的代謝可能會(huì)完全改變基因的表達(dá)。

“傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為，由基因來控制營養(yǎng)物質(zhì)分解成重要分子的過程。但現(xiàn)在已經(jīng)明確，營養(yǎng)物質(zhì)的分解也會(huì)影響基因的表達(dá)?！?/p>

研究人員認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)可能產(chǎn)生廣泛的影響，包括對人體與某些藥物反應(yīng)的了解。舉個(gè)例子，在癌癥治療中，腫瘤細(xì)胞會(huì)形成多種遺傳突變，其根本是改變了細(xì)胞內(nèi)的代謝網(wǎng)絡(luò)。反之，代謝網(wǎng)絡(luò)的改變會(huì)影響自身基因的行為。這可能解釋了為什么一些藥物對于某些個(gè)體無效。

“我們的研究結(jié)果對于科學(xué)家還有一個(gè)重要意義，”馬庫斯博士說，“生物實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)條件下不能重復(fù)的時(shí)候，我們往往會(huì)責(zé)怪那個(gè)粗心的研究人員。然而可能的原因是，代謝上小小的差異就可改變實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。我們需要建立更加完善的實(shí)驗(yàn)室規(guī)程，從而可以更好地控制代謝的誤差。這將幫助我們設(shè)計(jì)出更好的，更可靠的實(shí)驗(yàn)。”