stringtranslate.com

Фенилтиокарбамид

Фенилтиокарбамид ( PTC ), также известный как фенилтиомочевина ( PTU ), представляет собой сераорганическую тиомочевину, содержащую фенильное кольцо.

Он обладает необычным свойством: он либо очень горький на вкус , либо практически безвкусный, в зависимости от генетического состава дегустатора . Способность ощущать вкус PTC часто рассматривается как доминантный генетический признак, хотя наследование и проявление этого признака несколько сложнее. [2] [3]

ПТК также ингибирует меланогенез и используется для выращивания прозрачных рыб. [4]

Около 70% людей могут попробовать PTC , причем этот показатель варьируется от 58% для коренных австралийцев и коренных народов Новой Гвинеи до 98% для коренных народов Америки . [5] Одно исследование показало, что некурящие и те, кто не привык к кофе или чаю, имеют статистически более высокий процент дегустации PTC, чем население в целом. [6] [7] ПТК не встречается в продуктах питания, но встречаются связанные с ним химические вещества, и выбор продуктов питания зависит от способности человека ощущать вкус ПТК. [6] [8]

История

Протестированный феномен генетического вкуса ПТК был открыт в 1931 году, когда химик DuPont Артур Фокс случайно выпустил облако мелкокристаллического ПТК. Соседний коллега жаловался на горький вкус, а Фокс, который был ближе и должен был получить сильную дозу, ничего не почувствовал. Затем Фокс продолжил проверять вкусовые рецепторы членов семьи и друзей, закладывая основу для будущих генетических исследований. Генетическая пенетрантность была настолько сильной, что ее использовали в тестах на отцовство до появления сопоставления ДНК . [9]

Вкусовой тест PTC широко использовался в практическом обучении в школах и колледжах как пример менделевского полиморфизма в человеческих популяциях. На основе вкусового теста, обычно с использованием листа бумаги, пропитанного ПТК (или менее токсичным пропилтиоурацилом (ПРОП)), учащиеся делятся на группы дегустаторов и недегустаторов. Предполагая, что вкус PTC определяется доминантным аллелем одного аутосомного гена и что класс представляет собой объективную выборку из популяции, находящейся в равновесии Харди-Вайнберга , студенты затем оценивают частоты аллелей и генотипов в более крупной популяции. Хотя эта интерпретация в целом согласуется с многочисленными исследованиями этого признака, стоит отметить, что на чувствительность к ПТК влияют и другие гены, пол, возраст и факторы окружающей среды. [2] [3] Кроме того, существует несколько аллелей, сегрегирующих основной ген, определяющий вкус PTC, особенно в африканских популяциях, а общий «дегустационный» аллель является не полностью доминантным ( гомозиготы по этому аллелю более чувствительны к PTC, чем гетерозиготы ). [3] [10] Кроме того, ПТК токсичен, а чувствительность к его заменителю, ПРОП, не обнаруживает сильной связи с геном, контролирующим способность ощущать вкус ПТК. [3]

Роль во вкусе

Существует большое количество доказательств, связывающих способность ощущать вкус соединений тиомочевины и пищевые привычки. Большая часть этой работы была сосредоточена на 6-пропил-2-тиоурациле (ПРОП), соединении, родственном ПТК, которое имеет более низкую токсичность. [5] Супердегустатор обладает большей способностью ощущать вкус PTC. С другой стороны, заядлые курильщики с большей вероятностью будут иметь высокие пороги PTC и PROP (т.е. относительно нечувствительны).

В 1976 году была обнаружена обратная зависимость между дегустационным статусом ПТС и горьким компонентом плодов дерева Antidesma Bunius . [11] Исследования последствий все еще продолжаются.

Способность ощущать вкус PTC может коррелировать с неприязнью к растениям рода Brassica , предположительно из-за химического сходства. Однако исследования, проведенные в Африке, показывают плохую корреляцию между вкусом PTC и различиями в питании. [10]

Генетика

Большая часть различий во вкусовых ощущениях PTC связана с полиморфизмом гена вкусового рецептора TAS2R38 . [12] У человека есть три SNP ( однонуклеотидные полиморфизмы ) вдоль гена , которые могут сделать его белки невосприимчивыми. [13] Существуют противоречивые данные относительно того, является ли наследование этого признака доминантным или неполным . [3] Любой человек с единственной функциональной копией этого гена может производить белок и чувствителен к PTC. [ нужна цитата ] Некоторые исследования показали, что гомозиготные дегустаторы испытывают более интенсивную горечь, чем гетерозиготные люди ; другие исследования показали, что вкусовую чувствительность может определять другой ген. [2]

Частота дегустационных и недегустационных аллелей PTC варьируется в разных популяциях человека. [14] Широкое распространение не-дегустационных аллелей с промежуточными частотами, гораздо более распространенных, чем рецессивные аллели, вызывающие генетические заболевания, во многих изолированных популяциях, предполагает, что этот полиморфизм мог поддерживаться посредством балансирующего отбора. [10]

Шимпанзе и орангутанги также различаются по своей способности ощущать вкус PTC: пропорции дегустаторов и недегустаторов аналогичны таковым у людей. [15] Способность ощущать вкус PTC — это наследственная черта гоминидов, которая независимо утрачена у людей и шимпанзе в результате различных мутаций TAS2R38 . [16]

Распределение фенотипов без дегустации в избранных популяциях

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ GHS: Запись о фенилтиомочевине в базе данных веществ GESTIS Института безопасности и гигиены труда , доступ 22 декабря 2021 г.
  2. ^ abc Го; Рид, доктор медицинских наук (2001). «Генетика восприятия фенилтиокарбамида». Анналы биологии человека . 28 (2): 111–142. дои : 10.1080/03014460151056310. ПМК  3349222 . ПМИД  11293722.
  3. ^ abcde Макдональд, Джон Х. «Дегустация PTC: Миф». Мифы генетики человека . Проверено 11 мая 2015 г.
  4. ^ Карлссон, Джонни; фон Хофстен, Йонас; Олссон, Пер-Эрик (2001). «Создание прозрачной рыбки данио: усовершенствованный метод улучшения обнаружения экспрессии генов во время эмбрионального развития». Морская биотехнология . 3 (6): 522–527. дои : 10.1007/s1012601-0053-4. PMID  14961324. S2CID  7980753.
  5. ^ аб Ким Ю, Вудинг С., Риччи Д., Хорде Л.Б., Драйна Д. (2005). «Мировое разнообразие гаплотипов и вариации кодирующих последовательностей локусов рецепторов горького вкуса человека». Человеческая мутация . 26 (3): 199–204. дои : 10.1002/humu.20203 . PMID  16086309. S2CID  31248094.
  6. ^ аб Фишер Р., Гриффин Ф., Каплан А.Р. (1963). «Вкусовые пороги, курение сигарет и неприязнь к еде». Медицина Эксперименталис. Международный журнал экспериментальной медицины . 9 (3): 151–67. дои : 10.1159/000135346. ПМИД  14083335.
  7. ^ Каплан А.Р., Гланвилл Э.В., Фишер Р. (1964). «Вкусовые пороги горечи и курения сигарет». Природа . 202 (4939): 1366. Бибкод : 1964Natur.202.1366K. дои : 10.1038/2021366a0 . PMID  14210998. S2CID  4184237.
  8. ^ Форрай Г, Банкёви Г; Банкёви (1984). «Вкусовое восприятие фенилтиомочевины и выбор продуктов питания - венгерское близнецовое исследование». Acta Physiol Hung . 64 (1): 33–40. ПМИД  6541419.
  9. ^ Ли Филлипс М (15 июля 2003 г.). «Ученые обнаружили ген горького вкуса» . Проверено 5 декабря 2009 г.
  10. ^ abc Кэмпбелл; и другие. (2012). «Эволюция функционально разнообразных аллелей, связанных с чувствительностью к горькому вкусу PTC в Африке». Молекулярная биология и эволюция . 29 (4): 1141–1153. doi : 10.1093/molbev/msr293. ПМК 3341826 . ПМИД  22130969. 
  11. ^ Хенкин, Р.И. и В.Т. Гиллис (1977). «Различная вкусовая реакция на плоды дерева Antidesma Bunius ». Природа . 265 (5594): 536–537. Бибкод : 1977Natur.265..536H. дои : 10.1038/265536a0. PMID  834304. S2CID  1259447.
  12. ^ Драйна, Деннис (2005). «Генетика вкуса человека». Ежегодный обзор геномики и генетики человека . 6 : 217–235. дои : 10.1146/annurev.genom.6.080604.162340 . ПМИД  16124860.
  13. ^ Ким Великобритания, Йоргенсон Э, Кун Х, Лепперт М, Риш Н, Драйна Д (2003). «Позиционное клонирование локуса количественных признаков человека, лежащего в основе вкусовой чувствительности к фенилтиокарбамиду». Наука . 299 (5610): 1221–1225. Бибкод : 2003Sci...299.1221K. дои : 10.1126/science.1080190. PMID  12595690. S2CID  30553230.
  14. ^ Фарид, М.; Шах, А.; Хусейн, Р.; Афзал, М. (2012). «Генетическое исследование вкусового восприятия фенилтиокарбамида (ПТК) среди шести популяций населения Джамму и Кашмира (Индия)». Египет J Med Hum Genet . 13 (2): 161–166. дои : 10.1016/j.ejmhg.2012.01.003 .
  15. ^ Фишер, Форд и Хаксли, РА; Форд, Э.Б.; Хаксли, Джулиан (28 октября 1939 г.). «Проверка вкуса человекообразных обезьян» (PDF) . Природа . 144 (750): 750. Бибкод : 1939Natur.144..750F. дои : 10.1038/144750a0 . hdl : 2440/15129. S2CID  4136526.
  16. ^ Вудинг, Стивен; и другие. (2006). «Независимая эволюция чувствительности к горькому вкусу у людей и шимпанзе». Природа . 440 (7086): 930–934. Бибкод : 2006Natur.440..930W. дои : 10.1038/nature04655. PMID  16612383. S2CID  4395892.
  17. ^ Харрис, Х.; Калмус, Х. (1949). «Измерение вкусовой чувствительности к фенилтиомочевине (ПТК)». Анналы евгеники . 15 (1): 24–31. дои : 10.1111/j.1469-1809.1949.tb02419.x . ПМИД  15403125.
  18. ^ abc Хаджиселимович, Р.; Новосель, В.; Буквич, С.; Врбич, Н. (1982). «Распространение полезных ископаемых за счет фенилтиокарбамида (PTC) и три узора становления Югославии». Бог. Биол. Инст. унив. У Сараеву . 35 : 72–80.
  19. ^ abc Харрисон и др. (1977): Биология человека - Введение в эволюцию, вариации, рост и экологию человека. Издательство Оксфордского университета, Оксфорд, ISBN 978-0-19-857164-3 ; ISBN 978-0-19-857165-0 .  

Внешние ссылки