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1、营养基因组学学科简介营养基因组学是研究营养素和植物化学物质对机体基因的转录、翻译表达及代谢机理的科学。它以分子生物学技术为基础，应用DNA芯片、蛋白质组学等技术来阐明营养素与基因的相互作用。目前主要是研究营养素和食物化学物质在人体中的分子生物学过程以及产生的效应,对人体基因的转录、翻译表达以及代谢机制,其可能的应用范围包括营养素作用的分子机制、营养素的人体需要量、个体食谱的制定以及食品安全等,它强调对个体的作用。是继药物之后源于人类基因组计划的个体化治疗的第二次浪潮。营养基因组学所涉及的学科有营养学、分
2、子生物学、基因组学、生物化学、生物信息学等,从这个层面上看,营养基因组学是基于多学科的边缘学科。发展概念和过程1953年,Watson和Crick发现了被称为“生命奥秘”的DNA结构,DNA结构解释了遗传物质是如何复制和传递信息的。DNA这种优雅神秘的双螺旋结构的发现,引发的革命震动了生物学界和医学界,标志着分子生物学的开始。1961年,DNA中碱基对序列转录基因密码的破译成功,标志着基因时代的到来。以人类基因组“工作框架图”完成为标志,生命科学已进入了后基因组时代。美国科学家ThomasRoderic
3、k(1986)提出了基因组学(Genomics),主要内容包括以全基因组测序为目标的结构基因组学(Structuralgenomics)和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学(Functionalgenomics)。随着基因组学研究的发展以及人类基因组计划的实施和完成,科学界普遍认为,这种让人困惑的现象很可能都是由个体间的基因差异造成的。借助各种不断发展的先进研究手段,已有不少科学家开始从理论和实践两方面更深入地认识基因与饮食间的相互影响,营养学研究也由此迈入了一个崭新的时代——“基因时代”,一门以专门研
4、究人的饮食与其自身基因之间交互作用为目标的营养学研究领域内的新兴学科——营养基因组学也逐渐引起人们的兴趣。营养基因组(Nutrigenomics)是2000年提出的一种新的营养学理论,是继药物之后源于人类基因组计划的个体化治疗的第二次浪潮。营养基因组学所涉及的学科有营养学、分子生物学、基因组学、生物化学、生物信息学等,从这个层面上看,营养基因组学是基于多学科的边缘学科。一个代表着营养学和基因组学相结合的新学科名词“营养基因组学”开始为人所知。2002年初，第一届国际营养基因组学会议在荷兰召开，突出地显示
5、了基因因素目前已经成为营养学研究中不可忽略的一个重要组成部分。但是，目前国际上对营养基因组学还没有一个明确的定义。有些专家认为营养基因组学不应被视为营养学的一个分支，是一种边缘学科。这个词涵盖着营养学的全部，是增添了新的内涵的未来的营养学。营养基因组学将触及营养学研究的各个领域，其与传统意义上的营养学的区别在于，其研究将充分结合和利用日益扩增的基因学领域的知识和技术。营养基因组学的一个显著特征是一系列能够监测极大数目的分子表达、基因变异等的基因组技术和生物信息学在营养学研究中的广泛应用。可以说，没有这些
6、功能强大的“全局性（global）”的生物检测技术以及结合了最先进的计算机技术的生物统计、大规模的数据处理等信息学方法的支持，营养基因组学就不能在真正意义上成为一门学科。营养基因组学研究将关注整个机体、整个系统或整个生物功能分子水平上的通路的轮廓（profile）变化，而非单个或几个孤立生物学标志物的改变。简单地讲，营养基因组学将主要研究在分子水平上及人群水平上膳食营养与基因的交互作用及其对人类健康的影响；并将致力于建立基于个体基因组结构特征上的膳食干预方法和营养保健手段，提出更具个性化的营养政策，从而
7、使得营养学研究的成果能够更有效的应用于疾病的预防，达到促进人类健康的目的。研究内容主要研究内容包括以下方面：了解食物活性成分如何直接或间接地影响人体内基因组结构的变化;探讨膳食因子可营养素对人体基因组产生的影响;探讨哪些慢性或遗传性疾病容易受到膳食因子的影响;依据人体基因多态性的差异,探讨健康人体和疾病患者对不同膳食因子敏感性的差异;根据不同人对营养需求、状态及其自身基因多态性的差异来设计个性化膳食,藉此达到预防慢性疾病的发生。许多营养素通过转录系统选择性的改变基因表达,调节不同组织、不同环境条件下特定
8、基因组的活性。营养成分如氨基酸、脂肪酸和糖等,都会影响基因的表达,其作用方式可以是通过控制基因构型或通过代谢产物或代谢状态(如激素状况、细胞氧化还原状况等等),继而导致mRNA水平和(或)蛋白质水平甚至其功能的改变。因此,在营养研究中,基因组学和蛋白质组学利用细胞培养、动物和人类寻找和鉴定对某些营养素、药物或食物有良好反应的特殊标志物。同时,Jim和Rodriguez认为,在进行营养基因组学研究时,应注意以下5个方面：产生适当的代谢反应需要
