营养对基因表达的调控

营养对基因表达的调控

从发育生物学观点看，日粮中的常量养分如碳水化合物、蛋白质、氨基酸、粗脂肪均可在一定程度上影响动物基因表达。这种作用可发生在转录水平或转录后水平，从而影响机体代谢过程。

图12营养对基因表达的直接和间接调控作用（引自 高民等，2001）

基因转录和翻译，即基因表达，是决定动物生产的两个基本代谢活动，日粮营养物质对许多基因的表达有影响。养分不改变动物的遗传结构，但可以启动或终止一些基因表达，改变遗传特征出现的时间框架。所以可通过改变日粮组成来调控基因表达。例如脂肪酸合成酶复合物基因表达在转录和翻译水平上受养分调控。20碳、4个双键花生酸可抑制该酶复合物基因转录。

营养对基因表达的调节方式有 2种：即直接作用和间接作用。首先直接调控就是营养素可与细胞内组分，通常为调节蛋白(包括转录因子作用，从而影响基因的转录速度及 mRNA的丰度和翻译。视黄醇、钙三醇(1，25(0H)2vD3)和某些固醇和脂肪酸以转录因子的配体形式与其结合，从而改变基因表达。再如锌则是通过占据转录因子上的一个位点来增加转录率，而铁则是通过与那些可与 mRNA作用的蛋白结合来影响 mRNA丰度，最终提高或抑制它们的翻译。第二种方式即为间接作用，特殊营养物质摄入可诱导次级介质(Secondary mediator)的出现，其中包括许多信号传导系统、激素和细胞分裂素等。例如高碳水化合物日粮往往诱发胰岛素分泌量的增加，而胰岛素可调节脂肪酸合成酶基因表达，并刺激其合成，从而使动物体脂肪酸合成量增加。

研究显示在从 DNA 到 RNA再到蛋白质的每一步骤 ，基因表达都可被调控。基因表达调控包括：转录调节、RNA加工调节、RNA 转运调节、翻译调节、信使RNA(mRNA)稳定性调节以及翻译后调节，在每一个调节位点上营养素均可以不同方式对其发生影响。

总之，日粮中的营养成分可能通过多种途径来调控动物基因的表达，从而影响动物机体的代谢过程，并最终影响动物生长、发育和繁殖。因此，通过日粮配合来控制基因转录、翻译，调节基因表达，可以有效地提高和控制动物生长。