营养与食品卫生学 第一章 营养学基础 第二节 分子生物学在营养学中的应用.ppt

第二节 分子生物学在营养 学中的应用 一、分子营养学概述 n（一）分子营养学的定义n是研究营养素与基因之间的相互作用（包括营 养素与营养素之间、营养素与基因之间和基因 与基因之间的相互作用）及其对机体健康影响 的规律和机制，并据此提出促进健康和防治营 养相关疾病措施的一门学科 一、分子营养学概述 n（二）分子营养学的研究对象n与营养相关的基因结构及其DNA和染色体结构 n基因表达的过程及其产物（mRNA、蛋白质） n膳食因素n机体的健康一、分子营养学概述 n（三）分子营养学的研究内容n1．筛选和鉴定机体对营养素作出应答反应的基因n2．明确受膳食因素调节的基因的功能n3．研究营养素对基因表达和基因组结构的影响及其作用机制， 一方面可从基因水平深入理解营养素发挥已知生理功能的机制， 另一方面有助于发现营养素新的功能n4．鉴定与营养相关疾病有关的基因，并明确在疾病发生、发展 和疾病严重程度中的作用n5．利用营养素修饰基因表达或基因结构，以促进有益健康基因 的表达，抑制有害健康基因的表达n6．筛选和鉴定机体对营养素反应存在差异的基因多态性或变异 n7．基因多态性或变异对营养素消化、吸收、分布、代谢和排泄 的影响及其对生理功能的影响。

一、分子营养学概述 n（三）分子营养学的研究内容n8．基因多态性对营养素需要量的影响n9．基因多态性对营养相关疾病发生发展和疾病严重程度的影响 n10．营养素与基因相互作用导致营养相关疾病和先天代谢性缺陷 的过程及机制n11．生命早期饮食经历对成年后营养相关疾病发生的影响及机制 n12．根据上述研究结果，为促进健康和防治营养相关疾病，制订 膳食干预方案：个体化的营养素需要量；特殊人群（营养相关疾 病易感人群）的特殊膳食指南及营养素供给量；营养相关疾病病 人的特殊食疗配方等n13．根据基因与营养素相互作用的原理，构建转基因动物，开展 基因治疗和以营养素为母体开发治疗营养相关疾病的药物 一、分子营养学概述 （四）分子营养学的研究方法n基因组学方法 n蛋白质组学方法 n表观遗传学研究方法 n基因多态性的研究方法 二、营养素对基因表达的调控（一）营养素对基因表达的调控机制1．营养素对基因表达的作用特点2．营养素对基因表达的调控水平 3．营养素对基因表达的调控途径 二、营养素对基因表达的调控（一）营养素对基因表达的调控机制1．营养素对基因表达的作用特点2．营养素对基因表达的调控水平 五个水平 3．营养素对基因表达的调控途径 二、营养素对基因表达的调控（二）几种营养素对基因表达的调控1．碳水化合物对基因表达的调控 以葡萄糖对肝细胞中L-丙酮酸激酶（L-pyruvate kinase，L-PK）基因和S14 基因的表达调控为例 （1）葡萄糖对L-PK 基因和S14 基因的调控机制 （2）实际意义 二、营养素对基因表达的调控（二）几种营养素对基因表达的调控2．脂肪酸对基因表达的调节 （1）脂肪酸调节基因表达的机制 （2）实际意义 二、营养素对基因表达的调控（二）几种营养素对基因表达的调控3．维生素D对基因表达的调控 （1）VDR对基因表达的调控机制 （2）实际意义 二、营养素对基因表达的调控（二）几种营养素对基因表达的调控4．铁对基因表达的调控 （1）铁对转铁蛋白受体及铁蛋白基因表达的调 控机制 （2）实际意义 三、营养素对基因结构和稳定性的影响（一）营养素影响基因组结构和稳定性的机制1．营养素作为酶的底物或辅助因子影响酶的活性 2．氧化应激 3．营养表观遗传学 三、营养素对基因结构和稳定性的影响（二）研究营养素对基因组结构和稳定性影 响的实际意义 营养素对基因组结构和稳定性的影响是近些年来营养学 领域提出的新观点。

在打破了只有外源性致癌剂或致突变剂 才能够影响基因组稳定性的旧观念后，重新认识营养素在基 因组结构和稳定性方面的作用，更加有利于指导人们如何合 理膳食四、基因多态性对营养素吸收、代谢和 利用的影响（一）维生素D受体基因多态性对钙吸收及骨密度的影响（二）亚甲基四氢叶酸还原酶基因多态性对叶酸需要量的影响五、营养素与基因相互作用在疾病发生 中的作用（一）营养因素变化与遗传因素进化之间的矛盾（二）营养素与基因相互作用的模式及在疾病发生中的作用。