Гены и любовь к кофе 19.10.2014

Есть люди, которые дня не могут пожить без кофе, а есть такие, которые к нему вполне равнодушны или вообще терпеть не могут. Конечно, причина такой разницы вкусов может крыться в разном воспитании, разной культурной среде и т. д. - можно предположить, что если взрослые в семье все пьют кофе, то и дети привыкнут к нему, а там, глядишь, и полюбят. Но нет ли здесь еще и генетической подоплеки?

В журнале Molecular Psychiatry появилась статья, авторы которой - несколько десятков исследователей из разных научных центров - рассказывают про гены, от которых зависит любовь к кофе. Такой интерес к кофе со стороны ученых вполне понятен: с одной стороны, он один из самых популярных продуктов, с другой стороны, у кофе и кофеина есть множество интересных физиологических свойств. Известно, например, что потребление кофе снижает риск диабета второго типа, болезней печени и синдрома Паркинсона; есть подозрения, что кофе также влияет на вероятность онкологических и сердечнососудистых заболеваний, но как и в чем это влияние проявляется, пока не вполне ясно. Интриги в кофейные дела добавляет также и то, что не всегда понятно, на чей счет отнести тот или иной эффект: то ли причина в кофеине, то ли в каких-то других веществах, поскольку, как оказалось, декофеинизированный кофе тоже может оказывать благоприятное действие на физиологию.

Чтобы узнать, почему некоторые любят кофе, а некоторые - нет, Мэрилин Корнелис (Marilyn Cornelis) из Отделения здравоохранения Гарвардского университета (США) и ее коллеги проанализировали гены более чем 120 тысяч человек, европейцев и афроамериканцев. Они обнаружили в геноме восемь локусов, от которых зависела любовь к кофе; единичные нуклеотидные замены в них приводили к тому, что потребление кофе увеличивалось или уменьшалось.

Какие же гены соответствуют обнаруженным зонам "кофейной любви"? Во-первых, авторам работы удалось таким образом найти два новых гена, вовлеченных в метаболизм кофеина - POR и ABCG2. Модификации в них сильно влияли на количество потребляемого кофе. Другие два гена, от которых это зависит, BDNF и SLC6A4, связаны с работой мозга, а точнее, с работой центра удовольствия и системы подкрепления. Некоторые генетические модификации уменьшают синтез белка BDNF (или нейротрофического фактора мозга), и тогда человек становится равнодушен к кофе - очевидно, из-за того, что не получает от него удовольствия. С другой стороны, изменения в гене SLC6A4, от которого зависит транспорт нейромедиатора серотонина, повышают тягу к кофе.

Еще одна пара генов "любви или нелюбви к кофе" - GCKR и MLXIPL. Они не имеют отношения ни к метаболизму кофеина, ни к нейромедиаторам, но участвуют в обмене жиров и углеводов. Модификации в гене GCKR повышают чувствительность мозга к глюкозе, и, вероятно, тем самым влияя на тягу человека к популярному напитку. (Здесь, наверно, надо бы собрать больше сведений о том, чем отличаются любители кофе с сахаром и те, кто любит кофе в любом виде, хоть с сахаром хоть без.) Что же до гена MLXIPL, то в его случае приходится просто констатировать связь между ним и любовью к кофе - о механизме этой связи пока даже догадок никаких нет.

Конечно, на наше отношение к кофе должны влиять и вкусовые рецепторы (и их гены), но, как видим, дело не только и, возможно, не столько в них: любовь к кофе зависит не только от собственно вкусовых ощущений. Здесь можно вспомнить про похожую работу, вышедшую недавно в журнале Alcoholism: Clinical and Experimental Research - в ней исследователи из Университета штата Пенсильвания (США) сообщают, что любовь к алкоголю зависит от чувствительности к горькому. Пристрастие к выпивке происходит от множества причин, в том числе и от воздействия алкоголя на центры удовольствия, однако роль сугубо вкусовых ощущений здесь долго недооценивали. А между тем именно вкусовые впечатления от спиртного у разных людей могут разительно отличаться: для кого-то водка - это вкусно, для кого-то - невыносимая горечь. И понятно, почему Джон Хейз (John E. Hayes) и его коллеги сосредоточились в первую очередь на рецепторах горького вкуса.

У человека есть 25 генов для таких рецепторов, и, как оказалось, некоторые из них влияют на восприятие алкоголя на вкус. Например, если у человека было две копии гена TAS2R38 , он становился более чувствительным к горькому, тогда как присутствие гена TAS2R13, наоборот, уменьшало чувствительность к горечи. И, что самое главное, такие генетические вариации действительно влияли на вкусовые ощущения и на потребление алкоголя, подтверждение чему нашли как в статистике, так и в экспериментальных данных. Теперь осталось только понять, насколько вкусовые ощущения вносят вклад в появление алкогольной зависимости - то есть действительно ли у человека с ослабленным чувством горечи больше шансов "запить горькую", чем у того, кто к такому вкусу особенно чувствителен.

<< Назад: Сетевые A4 принтеры Xerox Phaser 3052NI и Phaser 3260DNI 20.10.2014

>> Вперед: Роботизированные поезда лондонского метро 19.10.2014

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Сверхлегкая беспроводная мышь Logitech G Pro X Superlight 25.11.2020

Logitech представила новую беспроводную игровую мышь Logitech G Pro X Superlight, которую в компании называют самой легкой wireless-мышью для профессиональных киберспортсменов. Модель уже прошла испытания игроками датской команды Astralis в 12-ом сезоне ESL PRO League Final, а также французской команды G2 Esports на League of Legends European Championship 2020. Модернизированная и специально спроектированная для снижения веса при одновременном повышении производительности, мышка весит менее 6 ...>>

Магнитный спрей создает роботов 25.11.2020

Для создания крошечных роботизированных устройств нужна миниатюрная электроника, что делает производство таких механизмов сложным и дорогостоящим занятием. Исследователи из Гонконга рассказали о новой технологии, позволяющей превращать любые микроскопические объекты в роботов при помощи специального магнитного спрея. Команда ученых заявила о создании уникального спрея, после обработки которым любые объекты получают функции роботов и могут управляться благодаря магнитным свойствам. Спрей состо ...>>

Новая технология оптического изображения наночастиц 24.11.2020

Ученые из Хьюстонского университета и Онкологического центра при Техасском университете (США) разработали новую технологию оптического изображения PANORAMA, которая может обнаружить наночастицы размером до 25 нанометров. Специалисты отмечают, что размер самого маленького прозрачного объекта, который может сегодня отобразить стандартный микроскоп, составляет от 100 до 200 нанометров. Помимо того, что они такие маленькие, эти объекты не отражают, не поглощают и не "рассеивают" достаточно света, ...>>

Сетевое хранилище TerraMaster F5-221 24.11.2020

Ассортимент компании TerraMaster пополнило хранилище с сетевым подключением F5-221, ориентированное на небольшие предприятия и домашних пользователей. Хранилище построено на двухъядерном процессоре Intel Celeron J3355, работающем на частоте 2,0-2,5 ГГц, в распоряжении которого есть 2 ГБ оперативной памяти. Память можно расширить до 6 ГБ. Хранилище TerraMaster F5-221 располагает пятью отсеками, куда можно установить накопители типоразмера 2,5 дюйма или 3,5 дюйма с интерфейсом SATA суммарным об ...>>

Искусственный алмаз получен при комнатной температуре 23.11.2020

Новая технология позволяет синтезировать искусственные алмазы без сильного нагревания и получать даже редчайший лонсдейлит с особо прочными кристаллами. В естественных условиях алмазы формируются глубоко в недрах Земли. Его образование занимает немало времени, требует высокого давления и нагрева выше 1000 °C. Получать синтетические алмазы удается быстрее, хотя процесс по-прежнему происходит при огромных давлениях и температурах. Обойтись без нагревания ученые научились только теперь, разработ ...>>

Случайная новость из Архива

Транзистор из розы 01.12.2015

Живой организм, у которого его собственные ткани из клеток дополнены искусственными материалами, который наполовину состоит из проводов и микросхем - обычный персонаж фантастических фильмов и книг. И, несмотря на успехи в создании протезов, несмотря на успехи нейробиологов, пытающихся наладить контакт между электроникой и мозгом, все-таки кажется, что такие бионические существа, если и возникнут, то в очень отдаленном будущем. Тем не менее, как сообщают исследователи из Университета Линчепинга Магнус Берггрен (Magnus Berggren) и его коллеги, им удалось вырастить розу-киборга, у которой можно с помощью электрического сигнала менять цвет листьев.

Исходная идея, возникшая в лаборатории Берггрена почти 15 лет назад, состояла в том, чтобы "подслушать" биохимические процессы, происходящие в растении, и, по возможности, научиться управлять ими. Здесь, конечно, можно вспомнить про генную инженерию, которая позволяет вмешиваться в генетическую программу организма, включать или выключать те или иные гены, добиваясь нужного физиологического эффекта в нужное время. Успехи генной инженерии трудно переоценить, и особо велики они как раз с растениями, с которыми проще работать и чей геном выдерживает довольно сильные встряски. Однако в Швеции перспективы у генетически модифицированных растений - если говорить об их практическом применении в сельском хозяйстве - намного более скромные, чем, например, в США. Так что исследователи задумались о том, что может стать альтернативой генноинженерным методам, и в результате решили создать не генномодифицированное, а электронное растение.

Задача заключалась в том, чтобы снабдить растительный организм проводами, так сказать, без операции, чтобы они формировались сами прямо на месте. Для этого следовало найти такой полимер, который был бы, во-первых, биосовместим, во-вторых, растворялся бы в воде, в-третьих, позволял бы регистрировать то, что происходит внутри растения, и посылать сигналы внутрь него. Из раствора молекулы-мономеры поднимались бы по растительным сосудам и полимеризовывались в них, формируя те самые провода, которые пронизывали бы все растение, от корней до листьев. Было перепробовано более двенадцати органических веществ, однако все кончалось либо закупоркой корневой системы, либо же молекулы, попав в розу, не собирались в проводящие структуры. В конце концов, авторы работы остановились на PEDOT-S:H, растворимом в воде органическом соединении, которое используют в печатаемой электронике.

Поднимаясь по сосудистой системе растения, молекулы PEDOT-S:H теряли атом водорода, и за счет освободившегося атома серы формировали полимерные цепочки длиной 10 см. С помощью золотых электродов, подсоединенных к розе, удалось показать, что растение работает как транзистор, и что его рабочие характеристики вполне сравнимы с теми, которые демонстрирует простой транзистор, собранный только из молекул полимера. В другом опыте с помощью вакуумной установки раствором PEDOT с целлюлозными нановолокнами пропитывали листья живых, несрезанных роз - в результате исследователи смогли менять цвет листьев (не лепестков!) в сине-зеленом диапазоне, подавая ток разного напряжения. (Стоит еще подчеркнуть, что здесь органическая электроника формировалась не от корней через стебель, а прямо в листе.) Результаты экспериментов опубликованы в Science Advances.

Сами конструкторы "розы-киборга" полагают, что их эксперименты послужат основой для дальнейших исследований, и что в перспективе с помощью подобных органических проводов можно будет регулировать гормональный фон в сельскохозяйственных культурах, стимулируя рост, плодовитость и т. д. Конечно, можно задаться вопросом, как такая операция сказывается на самом растении, и не погибнет ли оно раньше срока из-за присутствия в себе органической электроники.

Однако, по словам Магнуса Берггрена, подопытные растения, с которыми ставили опыты по изменению цвета листьев, все еще живы, и листья пока еще при них. И все же нельзя сбрасывать со счета мнение скептиков, полагающих, что перед нами "всего лишь" выдающееся произведение искусства, не имеющее практических перспектив, и, так или иначе, таким электронным растениям еще предстоит доказать свои преимущества перед генетически модифицированными.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

Бесплатная техническая документация для любителей и профессионалов