ไม่แน่ว่าอาหารที่เราบริโภคเข้าไปนั้นอาจจะมีผลกระทบกับยีนของเราก็เป็นได้ เพราะนักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่า อาหารที่ยีสต์กินเข้าไปมีผลกับยีน เช่นเดียวกับที่ยีนมีผลกระทบกับระบบเมตาบอลิซึมของร่างกาย

กิจกรรมในเซลล์ของเราถูกกำหนดขึ้นโดยยีนและปฏิกิริยาเคมีที่เรียกว่า ระบบเมตาบอลิซึมหรือระบบเผาผลาญอาหาร ระบบนี้ทำงานในสองทิศทาง ได้แก่ การย่อยโมเลกุลเพื่อสร้างเป็นพลังงานให้กับร่างกาย และสร้างสารประกอบที่จำเป็นสำหรับเซลล์

ส่วนดีเอ็นเอหรือจีโนมนั้นก็มีส่วนกับข้อมูลที่จะบอกว่า สิ่งมีชีวิตจะเป็นแบบไหนและทำงานอย่างไร แต่อย่างไรก็ตาม ยีนก็สามารถถูกควบคุมโดยยีนตัวอื่น ดีเอ็นเอจุดอื่น หรือจากโมเลกุลเล็ก ๆ ที่มาเกาะที่ดีเอ็นเอแล้วทำหน้าที่เป็นตัวเปิด-ปิดการทำงานของยีนด้วยก็ได้

ก่อนหน้านี้เคยมีการค้นพบว่า ระบบเมตาบอลิซึมเองก็อาจจะเกี่ยวข้องกับการควบคุมยีนด้วย โดยระบบเมตาบอลิซึมนั้นเป็นปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่เกิดขึ้นภายในสิ่งมีชีวิต ปฏิกิริยานี้ยังขึ้นอยู่กับสารอาหารที่เซลล์ได้รับเข้าไปด้วย ทั้งน้ำตาล กรดอะมิโน ไขมัน วิตามิน ซึ่งก็มาจากอาหารที่เราบริโภคเข้าไปนั่นเอง

นักวิจัยจึงได้ทำการทดลองเพื่อพิสูจน์หลักการนี้ โดย ดร.มาร์คุส ราลเซอร์ แห่งมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ ได้ศึกษาหน้าที่ของกระบวนการเมตาบอลิซึมในการทำหน้าที่พื้นฐานของเซลล์ ในการทดลองนี้ นักวิจัยเลือกใช้เซลล์ของยีสต์ เพราะยีสต์นั้นเป็นสิ่งมีชีวิตพื้นฐานที่มีข้อมูลยีนและกลไกพื้นฐานของเซลล์มากมายคล้ายกับในสัตว์อื่น ๆ และมนุษย์ แต่สามารถทำการทดลองได้ง่ายกว่ามาก

นักวิจัยได้จัดการกับระบบเมตาบอลิซึมของเซลล์ยีสต์เพื่อศึกษาว่า การเปลี่ยนแปลงของระบบเมตาบอลิซึมนั้นมีผลกระทบกับพฤติกรรมของยีนและโมเลกุลที่ยีนสร้างอย่างไร นักวิจัยพบว่า ยีน 9 ใน 10 ยีนและโมเลกุลที่ยีนสร้างนั้นได้รับผลกระทบจากกระบวนการเมตาบอลิซึมของเซลล์ และได้รายงานการค้นพบนี้ในวารสารวิชาการ Nature Microbiology

"กระบวนการเมตาบอลิซึมมีความสำคัญกับพลวัติของเซลล์มากกว่าที่เราคิด ยีนเกือบทั้งหมดได้รับผลกระทบจากสารอาหารที่เรารับเข้าไป อันที่จริงแล้ว ในหลาย ๆ กรณี ผลกระทบจากสารอาหารก็ถือว่าชัดเจนมาก ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงระบบเมตาบอลิซึมจึงอาจจะเปลี่ยนแปลงพฤติกรรมของยีนไปอีกทางได้" ดร.ราลเซอร์อธิบาย

"มองง่าย ๆ ก็คือ ยีนนั้นควบคุมว่า สารอาหารจะถูกย่อยเป็นโมเลกุลที่สำคัญอยางไร แต่ในทิศทางตรงกันข้ามสารอาหารก็มีผลกระทบกับพฤติกรรมของยีนเช่นกัน"

นักวิจัยยังเชื่อว่า การค้นพบนี้สามารถสรุปได้วงกว้าง รวมไปถึงการตอบสนองต่อยาที่รับเข้าไป ในโรคมะเร็งเช่น เซลล์มะเร็งเนื้อร้ายที่เกิดจากการที่ยีนกลายพันธุ์ไปหลายจุดนั้นก็สามารถเปลี่ยนระบบเมตาบอลิซึมของเซลล์ได้ แต่ในทิศทางตรงกันข้าม สารอาหารที่เซลล์รับเข้าไปก็อาจจะเปลี่ยนพฤติกรรมของยีสได้เช่นกัน และเป็นเหตุผลที่อธิบายว่า ทำไมยาบางตัวจึงรักษาโรคมะเร็งสำหรับคนไข้บางคนไม่ได้ แต่รักษาคนไข้คนอื่นได้ 

อ้างอิง: University of Cambridge. (2016, February 11). Could the food we eat affect our genes? Study in yeast suggests this may be the case. ScienceDaily. Retrieved February 14, 2016 from www.sciencedaily.com/releases/2016/02/160211111503.htm

งานวิจัย: Mohammad Tauqeer Alam, Aleksej Zelezniak, Michael Mülleder, Pavel Shliaha, Roland Schwarz, Floriana Capuano, Jakob Vowinckel, Elahe Radmaneshfar, Antje Krüger, Enrica Calvani, Steve Michel, Stefan Börno, Stefan Christen, Kiran Raosaheb Patil, Bernd Timmermann, Kathryn S. Lilley, Markus Ralser. The metabolic background is a global player in Saccharomyces gene expression epistasis. Nature Microbiology, 2016; 15030 DOI: 10.1038/nmicrobiol.2015.30