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果蠅研究挑戰(zhàn)進(jìn)化論和高碳水化合物飲食

導(dǎo)讀 動物中常見的單一線粒體DNA突變可能在肥胖和其他與高碳水化合物含量飲食相關(guān)的健康問題中起作用。這是新南威爾士大學(xué)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的研究的意

動物中常見的單一線粒體DNA突變可能在肥胖和其他與高碳水化合物含量飲食相關(guān)的健康問題中起作用。

這是新南威爾士大學(xué)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的研究的意義之一,他們研究了不同的飲食如何影響果蠅種群。研究人員觀察到,當(dāng)兩組果蠅被喂食高蛋白和高碳水化合物的替代飲食時,它們之間有顯著的差異。

具有顯著線粒體DNA(mtDNA)突變的果蠅幼蟲在食用高碳水化合物香蕉時表現(xiàn)出顯著的生長,但在高蛋白飲食的百香果中停滯不前。

相反,沒有mtDNA突變的果蠅幼蟲在高蛋白飲食中繁殖,但攝入碳水化合物時頻率降低。

領(lǐng)導(dǎo)新南威爾士大學(xué)生物技術(shù)和生物分子科學(xué)學(xué)院研究的Birbarah de教授說,這項(xiàng)研究是進(jìn)化工作中積極選擇的罕見證明。

他說:“這項(xiàng)研究的獨(dú)特之處在于,我們發(fā)現(xiàn)了線粒體基因組中的一個突變,即當(dāng)喂食特定的飲食有益時,會導(dǎo)致種群中蒼蠅的頻率增加。

“然后,當(dāng)你把飲食切換回高蛋白飲食時,有突變的蒼蠅數(shù)量會減少,而其他沒有突變的蒼蠅數(shù)量也會增加?!?

這項(xiàng)研究是澳大利亞、美國和西班牙研究機(jī)構(gòu)作者長達(dá)6年的細(xì)致合作,挑戰(zhàn)了分子進(jìn)化的中性理論,即物種在分子水平上的變化是隨機(jī)的,不是自然選擇引起的。對這個物種來說不是好就是壞。

新南威爾士州大學(xué)的博士生薩姆托阿尼茨基是這篇論文的第一作者。他解釋了為什么這不僅僅是一個隨機(jī)的中性突變。

他說:“選擇性的優(yōu)勢在于,以高碳水化合物飲食為食的帶有突變的幼蟲,在蛋白質(zhì)飲食(帶有突變)之前成長為良好的早期成年人。

“我們發(fā)現(xiàn),在一代人的發(fā)展過程中,這兩個群體之間有10%的差異,這是巨大的。

“而且因?yàn)槲覀兏S了25代人,隨著時間的推移,這些人增加了更多,這提供了更多的數(shù)字和巨大的選擇優(yōu)勢?!?

鑒于人類與果蠅共享75%的相同基因,并且共享相同的mtDNA基因,人類mtDNA的相同突變可能以類似的方式代謝碳水化合物,這當(dāng)然是一個有趣的前景。

巴拉德教授說,盡管已經(jīng)證實(shí)這將是“另一個NHMRC資助和多年的調(diào)查和測試”,但這個想法值得探索。

他說,了解一個人的有絲分裂有助于解釋為什么高碳水化合物飲食可能導(dǎo)致一些人肥胖和糖尿病,而不是其他人。

“然而,對于那些隱藏突變的人來說,這個消息并不是一件好事,”他說。

“當(dāng)然,年輕時需要控制碳水化合物的攝入,但如果不幸患上帕金森病,高碳水化合物飲食會幫助你保持體重。

“因此,我們的研究結(jié)果為開發(fā)治療帕金森病的特定飲食和藥物開辟了一個新領(lǐng)域?!?

知識非但不能對抗疾病和減少健康問題,反而可以幫助人們規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)他們的生活選擇。

“我們工作中最明顯的意義是,人們應(yīng)該開始管理他們的飲食,以匹配他們的基因型來實(shí)現(xiàn)他們的特定目標(biāo)。這是一個不斷發(fā)展的‘營養(yǎng)基因組學(xué)’領(lǐng)域,”巴拉德教授說。

他用足球隊(duì)不同體能要求的類比:有的球員需要速度,有的球員需要增重,還有的需要脂肪層。

“了解一個人的血清型可以幫助每個人優(yōu)化飲食以實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo),這也有助于一個人選擇最適合自己的角色?!?

“第二個例子是,我們的能量目標(biāo)會隨著時間的推移而改變,所以我們喂給身體的食物也應(yīng)該改變。有些人的目標(biāo)可能是提高生育率,而延長壽命可能是老年人的目標(biāo)。

“因此,了解我們的有絲分裂將有助于我們確定最佳飲食以做出生活選擇?!?

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