Phát triển đột biến gen thích ứng với xu hướng ăn nhiều đường

Các biến thể gen đã trở nên phổ biến hơn ở người sau khi việc nấu ăn và trồng trọt trở nên phổ biến, và giờ đây các biến thể gen có thể giúp mọi người tránh được bệnh tiểu đường, theo những phát hiện được công bố trên eLife.

Giáo sư Frances Brodsky, Giám đốc nghiên cứu của UCL Bioscatics cho biết: "Chúng tôi thấy rằng cơ thể mỗi người kiểm soát lượng đường trong máu khác nhau và quá trình tiến hóa này dường như xuất phát từ sự thay đổi trong chế độ ăn uống”.

Các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu gen CLTCL1 có chức năng chỉ đạo sản xuất protein CHC22 và có vai trò chính trong việc điều chỉnh chất vận chuyển glucose trong các tế bào mỡ và cơ bắp của chúng ta.

Sau khi ăn, hoóc môn insulin phản ứng với một lượng lớn glucose trong máu bằng cách giải phóng chất vận chuyển để loại bỏ glucose khỏi máu, đưa nó vào mô cơ và mỡ. Giữa các bữa ăn, với sự trợ giúp của protein CHC22, chất vận chuyển glucose vẫn còn bên trong cơ và tế bào mỡ để một lượng đường trong máu sẽ tiếp tục lưu thông.

Nhóm nghiên cứu, bao gồm các chuyên gia về di truyền quần thể, sinh học tiến hóa, DNA cổ và sinh học tế bào, đã phân tích bộ gen của con người cũng như của 61 loài khác, để hiểu gen CHC22 được tạo ra và đã thay đổi như thế nào trong suốt lịch sử tiến hóa.

Ở người, bằng cách nhìn vào bộ gen của 2.504 người từ Dự án 1000 bộ gen toàn cầu, họ phát hiện ra rằng gần một nửa số người trong nhiều nhóm dân tộc có một biến thể CHC22 được tạo ra bởi một gen đột biến, và nó trở nên phổ biến hơn khi con người phát triển nấu ăn và trồng trọt.

Các nhà nghiên cứu cũng xem xét bộ gen của người cổ đại và phát hiện ra rằng biến thể mới hơn phổ biến hơn ở các quần thể nông nghiệp cổ đại và hiện đại so với người săn bắt hái lượm, cho thấy rằng việc tiêu thụ tinh bột tăng lên có thể là do sự chọn lọc thúc đẩy sự thích nghi di truyền.

Bằng việc nghiên cứu các tế bào, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng biến thể CHC22 mới hơn kém hiệu quả hơn trong việc giữ chất vận chuyển glucose bên trong cơ và tế bào mỡ giữa các bữa ăn, có nghĩa là chất vận chuyển có thể dễ dàng loại bỏ glucose ra khỏi máu. Do đó, những người có biến thể mới hơn sẽ có lượng đường trong máu thấp hơn.

"Phiên bản cũ hơn của biến thể di truyền này có thể sẽ hữu ích cho tổ tiên của chúng ta vì nó sẽ giúp duy trì lượng đường trong máu cao hơn trong quá trình nhịn ăn, trong thời gian chúng ta không dễ dàng tiếp cận với tinh bột, và điều này có thể giúp phát triển bộ não lớn", tác giả đầu tiên Tiến sĩ Matteo Fumagalli, người bắt đầu nghiên cứu tại UCL trước khi chuyển đến Imperial College London.

"Trong những năm gần đây, với chế độ ăn nhiều tinh bột thường cung cấp cho chúng ta quá nhiều đường, biến thể mới hơn có thể là lợi thế", tiến sĩ Fumagalli nói thêm.

Các nhà nghiên cứu nói rằng trong khi biến thể di truyền này không đóng vai trò trực tiếp trong sự phát triển của bệnh tiểu đường, thì biến thể cũ hơn có thể khiến mọi người dễ mắc bệnh tiểu đường hơn và nó cũng có thể làm trầm trọng thêm tình trạng kháng insulin liên quan đến bệnh tiểu đường.

Giáo sư Brodsky nói: "Những người có biến thể cũ hơn có thể cần cẩn thận hơn với lượng tinh bột mà họ ăn, nhưng cần nhiều nghiên cứu hơn để hiểu biến thể di truyền mà chúng tôi tìm thấy có thể ảnh hưởng đến sinh lý của con người như thế nào".

Nguồn bài viết: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/06/190604084857.htm