Nutrigenomika to nauka, której przedmiotem badań są interakcje pomiędzy genami i żywieniem w kontekście zdrowia człowieka. Obejmuje ona z jednej strony wpływ składników pokarmowych na funkcjonowanie genów, a z drugiej – sposób, w jaki różnorodność genów kształtuje reakcję organizmu na składniki pokarmowe, a tym samym wpływa na prawdopodobieństwo wystąpienia określonych cech. Przekazujemy Państwu nowoczesny podręcznik opisujący oddziaływanie żywności na organizm człowieka na poziomie zarówno komórkowym, jak i molekularnym. Książka przedstawia, w jaki sposób genetyczne, a przez to biochemiczne i fizjologiczne, właściwości organizmu wyznaczają możliwości wykorzystania składników pokarmowych i co z tego wynika dla zdrowia człowieka. Publikację dedykujemy studentom dietetyki, już pracującym zawodowo dietetykom i wszystkim zainteresowanym interdyscyplinarnymi zagadnieniami, które dotyczą funkcjonowania ludzkiego organizmu. Kierujemy ją również do studentów kierunków medycznych i biotechnologicznych.

1. Podstawy biologii komórki 1 1.1. Budowa komórki 1 1.1.1. Błona komórkowa 2 1.1.2. Jądro komórkowe 3 1.1.3. Siateczka wewnątrzplazmatyczna 4 1.1.4. Aparat Golgiego 4 1.2. Cykl komórkowy 5 1.3. Organizacja materiału genetycznego, czyli chromatyna i chromosomy 6 1.4. Podziały komórkowe 9 1.4.1. Mitoza 9 1.4.2. Mejoza 10 1.5. Zaburzenia liczby chromosomów: euploidie i aneuploidie 14 1.6. Komunikacja między komórkami 15 1.6.1. Transport przez błony 15 1.6.2. Białka receptorowe i kaskady sygnałowe 19 Podsumowanie 25 2. Podstawy dziedziczenia cech 27 2.1. Oddziaływania alleliczne i niealleliczne 27 2.1.1. Oddziaływania alleliczne 28 2.1.2. Oddziaływania niealleliczne 30 2.2. Cechy sprzężone i niesprzężone 32 2.3. Dziedziczenie wieloczynnikowe 33 2.4. Penetracja i ekspresywność 36 2.5. Zmienność fenotypowa 38 2.6. Podstawy genetyki populacji 40 Podsumowanie 42 3. Ekspresja i regulacja ekspresji genów 45 3.1. Kwasy nukleinowe 45 3.2. Budowa genów 51 3.3. Ekspresja genów 52 3.3.1. Transkrypcja 54 3.3.2. Kod genetyczny 57 3.3.3. Translacja 59 3.3.4. Posttranslacyjne modyfikacje białek 63 3.4. Regulacja ekspresji genów 65 3.4.1. Mechanizmy regulacji ekspresji genów 67 3.5. Regulacja ekspresji genów przez składniki pokarmowe 75 3.5.1. Regulacja ekspresji genów przez składniki pokarmowe – receptory jądrowe 78 3.5.2. Regulacja ekspresji genów przez składniki pokarmowe – receptory błonowe 86 3.5.3. Regulacja składania genów przez składniki pokarmowe 90 3.5.4. Regulacja translacji przez składniki pokarmowe 90 Podsumowanie 91 4. Epigenetyka i programowanie płodowe 95 4.1. Mechanizmy epigenetyczne 95 4.1.1. Metylacja DNA 95 4.1.2. Modyfikacje białek histonowych i struktura chromatyny 97 4.1.3. mikroRNA 98 4.2. Czynniki żywieniowe, metylacja DNA i płodowe programowanie metabolizmu 102 Podsumowanie 110 5. Od polimorfizmu DNA do zmienności fenotypu 113 5.1. Polimorfizm DNA 113 5.1.1. Polimorfizm SNP 114 5.1.2. Polimorfizm sekwencji powtarzalnych 115 5.1.3. Polimorfizm zmiennej liczby kopii genów 116 5.2. Polimorfizm DNA a fenotyp 116 5.2.1. Polimorfizm zlokalizowany w eksonach 117 5.2.2. Polimorfizm sekwencji niekodujących 120 5.3. Badania asocjacyjne 123 5.3.1. Badania genów kandydujących 123 5.3.2. Badania asocjacyjne typu GWAS 128 5.4. Wykorzystanie informacji genotypowej w praktyce 130 5.4.1. Wykorzystanie informacji genotypowej do szacowania prawdopodobieństwa wystąpienia cechy (choroby) 131 5.4.2. Wykorzystanie informacji genotypowej do przewidywania odpowiedzi na dietoterapię 135 Podsumowanie 136 6. Genetyczne uwarunkowania wyborów żywieniowych 139 6.1. Wybory żywieniowe i ich uwarunkowania 139 6.2. Wrażliwość smakowa a wybory żywieniowe 142 6.3. Genetyczne uwarunkowania smaku gorzkiego, słodkiego i tłustego 146 Podsumowanie 150 7. Nutrigenetyka otyłości i cukrzycy 153 7.1. Otyłość i jej uwarunkowania 153 7.1.1. Otyłość jednogenowa 155 7.1.2. Otyłość związana z syndromami 160 7.1.3. Otyłość wieloczynnikowa 163 7.1.4. Otyłość a czynniki epigenetyczne 168 7.1.5. Wykorzystanie informacji genotypowej w predykcji ryzyka otyłości 170 7.1.6. Wykorzystanie informacji genotypowej w terapii otyłości 171 7.2. Cukrzyca i jej uwarunkowania 172 7.2.1. Cukrzyca monogenowa 173 7.2.2. Cukrzyca wieloczynnikowa 175 7.2.3. Wykorzystanie informacji genotypowej w predykcji cukrzycy typu 2 178 7.2.4. Wykorzystanie informacji genotypowej w terapii cukrzycy 178 Podsumowanie 180 8. Personalizowane żywienie 183 8.1. Zalecenia żywieniowe 183 8.2. Genetyczne uwarunkowania zapotrzebowania na składniki pokarmowe 186 8.3. Personalizacja żywienia uwzględniająca informację o genotypie 190 8.3.1. Zapotrzebowanie na składniki pokarmowe w jednogenowych zaburzeniach metabolizmu 190 8.3.2. Zapotrzebowanie na składniki pokarmowe – uwarunkowania wieloczynnikowe 199 8.3.3. Wytyczne dotyczące personalizowanego żywienia bazującego na analizie genotypu 225 8.4. Usługi personalizowanego żywienia 229 8.4.1. Rodzaje usług oferowanych przez firmy nutrigenetyczne 229 8.4.2. Motywacje do korzystania z usług personalizowanego żywienia 233 8.4.3. Przykładowe firmy nutrigenetyczne 233 8.4.4. Wykorzystanie aplikacji na urządzenia mobilne w personalizacji żywienia 234 8.5. Efektywność poradnictwa żywieniowego bazującego na analizie genotypu 235 8.6. Kwestie etyczne i prawne związane z personalizowanym żywieniem 237 8.7. Nutrigenetyka w sporcie 238 8.8. Podsumowanie 240 9. Bazy danych 243 Skorowidz 247