آليات تنظيم الكربوهيدرات للتعبير عن الجينات المتعلقة بالإنزيمات الجليكوليتية والليبوجينية

تنظيم التعبير الجيني بواسطة المغذيات هو آلية هامة في تكيف الثدييات مع بيئتها الغذائية. هذا صحيح بشكل خاص بالنسبة للإنزيمات المشاركة في تخزين الطاقة، مثل الإنزيمات الليبوجينية والجليكوليتية في الكبد والأنسجة الدهنية. يتم تحفيز نسخ الجينات الخاصة بالإنزيمات الليبوجينية والجليكوليتية بواسطة الجلوكوز في الأنسجة الدهنية، الكبد، وخلايا بيتا البنكرياسية. تشير عدة أدلة إلى أن الجلوكوز يجب أن يتم استقلابه إلى جلوكوز-6-فوسفات لتحفيز نسخ الجينات. في الأنسجة الدهنية، يزيد الأنسولين تعبير الإنزيمات الليبوجينية بشكل غير مباشر من خلال تحفيز امتصاص الجلوكوز. في الكبد، يعمل الأنسولين أيضًا بشكل غير مباشر من خلال تحفيز تعبير الجلوكوكيناز، وبالتالي، من خلال زيادة استقلاب الجلوكوز. تم توصيف عناصر الاستجابة للجلوكوز لجين الإنزيم L-بيروفات كيناز وجين S14. يتشارك كلاهما وجود تسلسل 5'-CACGTG-3'، الذي يرتبط بعامل نسخ يسمى USF (عامل التحفيز العلوي). تم توصيف عنصر استجابة جلوكوز آخر، يستخدم عامل نسخ يسمى Sp1، في جين أسيتيل-كوإنزيم A كربوكسيلاج. الآليات التي تربط جلوكوز-6-فوسفات بمجمع النسخ المستجيب للجلوكوز لا تزال غير معروفة بشكل كبير.