Akademik Veri Yönetim Sistemi
10th International Medicine and Health Sciences Researches Congress, Ankara, Türkiye, 27 - 28 Ağustos 2022, cilt.10, sa.88, ss.612-613
Canlılarda iç ve dış dengenin sağlanmasında ve sürdürülmesinde fizyolojik ve davranışsal mekanizmalar birlikte rol oynar. Homeostazın bozulmasından kaynaklanan stres faktörleri, merkezi sinir sistemi tarafından başlatılan bir dizi fizyolojik ve davranışsal yanıtı tetikler. Stres faktörleri, HPA ekseni (hipotalamus-hipofiz-adrenal bez) ve sempatik sistem aracılığıyla termoregülasyon, kardiyovasküler sistem, solunum sistemi ve davranışsal mekanizmaları harekete geçirir ve böylece homeostazi yeniden sağlanmaya çalışılır. Ek olarak, dış uyaranlara verilen yanıtların genetik düzeyde dramatik bir şekilde düzenlendiği ve biyolojik sistemlerde epigenetik mekanizmalar tarafından aktif olarak kontrol edildiği anlayışı biyolojik bilimlerde devrim yarattı. DNA metilasyonu, histon varyantları ve modifikasyonları, kısa ve uzun kodlamayan RNA'lar ve tanımlanmayı bekleyen diğer birçok yolak dahil olmak üzere epigenetik mekanizmalar, genlerin ekspresyonunu düzenleyebilir. Evrimsel süreç, organizmanın stres altında gerekli fizyolojik tepkileri vermesini ve bazı genlerin aşırı ekspresyonu veya genlerin belirli yolaklarda susturulması yoluyla hücresel hasarı en aza indirmesini sağlayacak mekanizmalar geliştirmiştir. Isı şoku protein genleri gibi bazı spesifik gen süperfamilyaları, organizmanın stres altındaki biyolojik düzenlemesini organize etmek için evrimleşmiştir. Bu genlerdeki oldukça düşük varyasyon ve bakterilerden bitkilere ve hayvanlara kadar korunmuş mevcudiyeti, bu genetik mekanizmaların gerekliliğini ve evrimsel önemini göstermektedir. Ancak in vivo çalışmalar, stres koşulları altında genetik mekanizmaların düzenlenmesinin oldukça karmaşık olduğunu ve özellikle beslenme faktörleri için açıklığa kavuşturulması gereken birçok nokta olduğunu göstermiştir. Bu çalışma, araştırma ekibimizin son yıllarda beslenmenin belirli gen düzenlemeleri üzerindeki etkisi hakkında yaptığı çalışmaların önemli bulgularının ve ökaryotik sistemlerde stres koşullarına karşı geliştirilen fizyolojik ve genetik mekanizmalar hakkında güncel bilgilerin bir özetidir.
Physiological and behavioral mechanisms play a role together in providing and maintaining the internal and external balance in living things. Stress factors resulting from the disruption of homeostasis trigger a series of physiological and behavioral responses initiated by the central nervous system. Stress factors activate thermoregulation, cardiovascular system, respiratory system, and behavioral mechanisms via the HPA axis (hypothalamus-pituitary-adrenal gland) and sympathetic system, and thus, homeostasis is tried to be restored. In addition, the understanding that responses to external stimuli are dramatically regulated at the genetic level and are actively controlled in biological systems by epigenetic mechanisms has revolutionized biological sciences. Epigenetic mechanisms including DNA methylation, histone variants and modifications, short and long noncoding RNAs, and many other pathways waiting to be identified can regulate the expression of genes. The evolutionary process has developed mechanisms that will enable the organism to give the necessary physiological responses under stress and to minimize cellular damage through the overexpression of some genes or the silencing of genes in certain pathways. Some specific gene superfamilies, such as heat shock protein genes, have evolved to organize the biological regulation of the organism under stress. The remarkably low variation in these genes and their conserved presence from bacteria to plants and animals indicate the necessity and evolutionary importance of these genetic mechanisms. But in vivo studies have demonstrated that the regulation of genetic mechanisms under stress conditions is rather complex and there are many points that need to be clarified, especially for nutritional factors. This study is a summary of the important findings of our research teams’ studies in recent years about the impact of nutrition on particular gene regulations and the current knowledge about the physiological and genetic mechanisms developed against stress conditions in eukaryotic systems.