一个基因使大鼠能够发现食物中缺少了某种关键的营养素
2005.03.23
据科学时报:大鼠对食物似乎并不特别挑剔,但是如果它们的食物中缺少了一种关键的氨基酸,它们就会去寻找合适的食物。现在,科学家相信他们发现了引导这个挑食——但是十分关键——的行为的分子过程。这个发现可能有助于科学家理解为什么人们对食物有偏爱。
蛋白质是由22种氨基酸组合而成的。人类和大鼠能在细胞中制造绝大多数氨基酸,但是必须从饮食中摄取8种氨基酸——它们被称为必需氨基酸。给大鼠喂食缺少一种必需氨基酸的食物,大鼠会在20分钟后停止进食,寻找其它的食物。
这一行为的线索来自酵母菌。实验表明,酵母菌借助于一个叫做GCN2的基因,可以探知营养的缺乏。如果转运氨基酸的tRNA分子“两手空空”,那么这个基因就会发出一个警报。早在2003年,印第安那大学的生化学家Tracy Anthony给大鼠喂食缺乏一种氨基酸的的饮食,而这些大鼠的GCN2基因被关闭了。这些大鼠没有注意到营养的缺乏,这表明它们像酵母菌一样,依靠tRNA来计划它们的食谱。Anthony和加州大学戴维斯分校的神经生理学家Dorothy Gietzen合作检验了这个观点。
首先,他们的研究组使用了正常的大鼠,阻止tRNA抓取苏氨酸(他们向大鼠大脑一个负责饮食的重要区域注射一种化学药品,从而达到了这个效果)。20分钟后,大鼠停止进食正常食物,仿佛这些食物缺乏苏氨酸。下一步,这个研究组给食物加入过量的苏氨酸,这干扰了那种化学药品阻止tRNA的能力,原来放弃进食的大鼠又开始进食,这表明空的tRNA会向大脑警告关于饮食的问题。
德克萨斯农工大学的生理学家Larry Bellinger认为这是一项“奇妙”的研究。他说Gietzen解决了“饮食如何被大鼠的细胞感知的问题”。他还说,理解是什么让人们喜爱特定的食物,而避免其它的食物,这将有助于营养学家推荐健康的饮食并与肥胖作斗争。