האם חלב אם תורם להשתקת גנים?

כפי שציינו בעבר, השתקת גנים היא מנגנון מתוחכם, השולט בתפקודי רקמות. חלב אנושי מכיל מולקולות משתיקות, וזה מייצג אבן דרך לבסיס הפיזיולוגי של הנקה. כתוצאה מכך, חלב אם כבר לא נחשב למזון פשוט. למעשה, מדובר במערכת תקשורת מתוחכמת בין אמהות לתינוקות שלהן.

במאמר זה נדבר על האופן שבו מולקולות השתקת חלב אם מכינות את התכנות הגנטי של התינוק.

מהו המנגנון של השתקת גנים?

כדי להסביר את המנגנון הזה, יש צורך לזכור ש-DNA ו-RNA הם שני סוגים של חומצות גרעין. כל סוג מתאים למולקולות ארוכות, המקשרות למולקולות קטנות יותר. בהתאם לרצף הספציפי הזה, שתי שרשראות חומצות גרעין יכולות לזהות זו את זו ולהצטרף ליצירת שרשרת כפולה.

מצד אחד, רצפי DNA של בסיס יוצרים "מודל מקורי" של רצפי גנים. מצד שני, המידע של כל גן מועתק ל-RNA שליח (mRNA). תהליך זה של העתקת גן מה-DNA לתוך mrna הוא הצעד הראשון ליצירת חלבונים.

השתקת גנים מתרחשת באמצעות הפרעה או חסימה של mRNA. זהו תהליך מולד, אשר הורס את העותק של הגן שה-mRNA מכיל.

איך התהליך?

במהלך השתקה, רצפים קטנים של הפרעות RNA (rnai) מצטרפים ל-mrna, והצמד הזה מתגלה ונהרס. חשוב לדעת ש-RNAi ו-mRNA צריכים להיות משלימים כדי להצטרף יחד. לכן, זהו תהליך ספציפי לגן. עד כה, 1080 מולקולות השתקה שונות זוהו בבני אדם, ו-400 מהמולקולות הללו נמצאות בחלב אם.

מה תפקידה של השתקת גנים בזמן הנקה?

בהתחלה, כשאנשים גילו השתקה, הם ראו בזה מנגנון הגנה להשתיק mrna מזיק, כמו וירוסים. עם זאת, כעת אנו יודעים שהשתקה מסייעת לווסת תהליכים מורכבים באמת.

במקרה של תינוקות יונקים, זה עוזר לווסת את התגובות החיסוניות והתפתחות התאים. ללא ספק, שני התפקודים חשובים ביותר להתפתחות התינוק.

כיצד מולקולות ההשתקה הללו עוברות בחלב אם?

חלב RNAi נע בתוך כמוסות שומנים קטנות הנקראות אקסוזומים ובתוך כדוריות שומן חלב. אקסוזומים אלו נובעים מתאי האפיתל של בלוטות החלב.

הודות לאריזה המיוחדת הזו, אקסוזומים משתלבים בקלות עם תאי המעי. לאחר מכן, הם יכולים להגיע לשני יעדים שונים: הם יכולים לווסת את תפקוד תא המעי, או לעבור דרך המעי ולהגיע לזרימת הדם, הפועל כתא מטרה.

מידע נוסף שתרצה לדעת על מולקולות השתקה

• כמעט כל תא חי מסנתז ומפריש אקסוזומים. כל אחד מהם עושה את זה עם כמות משלו של RNAi, המווסתת את ביטוי הגנים ואת חילוף החומרים.
• מנגנון זה המתווך על ידי אקסוזומים יכול לפעול על תאים שכנים מאותה רקמה, או שהוא יכול לפעול על תאים מרוחקים, הנוסעים בדם.
• RNAi מווסת את הביטוי ואת חילוף החומרים של כ-60% מהגנים האנושיים.
• מדענים הוכיחו שייצור לא מתאים של RNAi יכול להוביל להתפתחות של מספר מחלות.
• פורמולה לתינוק היא חסרת RNAi exosomes.
• מגוון רחב של אורגניזמים, כמו בעלי חיים, צמחים ופטריות מייצרים ומפרישים RNAi exosomes.
• הידע על הדרך שבה RNAi פועל מיושם כדי לחסום גנים למטרות טיפוליות ומחקריות.