Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Когда-то, когда каждый из вас появился на свет, ваши мамы, склонясь над вашими кроватками, радовались этому чуду и просили Бога о том, чтобы маленьки...полностью>>
'Документ'
В целях формирования условий, обеспечивающих динамичное и устойчивое развитие экономики и социальной сферы в Самарской области, Правительство Самарск...полностью>>
'Документ'
Головною причиною енурезу необхідно вважати відсутність або зниження охоронної функції кори головного мозку, яка не сприймає подразнення, що ідуть від...полностью>>
'Документ'
Разработать и утвердить государственную Программу РК «Активное долголетие и повышение качества жизни лиц пожилого возраста» на основе Мадридского меж...полностью>>

Состояние и перспективы генетического тестирования в спорте. Генетический паспорт спортсмена становится реальным

Главная > Документ
Сохрани ссылку в одной из сетей:

Состояние и перспективы генетического тестирования в спорте. Генетический паспорт спортсмена становится реальным.

Глотов О. С., Глотов А.С., Баранов В. С.

НИИАГ им. Д.О. Отта СЗО РАМН, Санкт-Петербург, Менделеевская 3, тел. 8(812)328-98-09, факс: +7(812)328-04-87, e-mail: baranov@vb2475.spb.edu

Введение

Анализируя результаты крупных мировых соревнований и нелучшие для России итоги Олимпийских игр в Пекине в августе 2008 года, становится очевидным, что необходима модернизация медико-биологического обеспечения спортивной деятельности с использованием современных научных достижений на всех уровнях и во всех регионах РФ. В первую очередь, это касается молекулярно-генетических технологий, с которыми многие спортсмены, тренеры и организаторы спорта связывают дальнейший прогресс спортивных достижений и успехи спортивной науки.

Применение современных молекулярно-генетических методов позволяет выявить индивидуальные особенности организма человека. Поэтому генетическое тестирование на любом этапе спортивной подготовки может дать первичную информацию тренерам для более рационального подбора кадрового резерва и индивидуальных программ тренировки спортсменов. Немаловажное значение имеет и разработка индивидуального подхода к восстановлению формы спортсмена после соревнований и периода усиленных тренировок. Известно, что разные люди по-разному и с разной скоростью воспринимают тренировочные нагрузки. Кому-то свойственна быстрая адаптация, кто-то восстанавливается медленнее. Большинство из этих процессов, так или иначе, связано с индивидуальными генетическими особенностями организма.

Многочисленные исследования свидетельствуют об индивидуальных способностях человека к выполнению различиях физических упражнений, о наследственной предрасположенности к тем или иным видам спорта [Rankinen et al., 2006; Глотов А.С. и др., 2006; Глотов О.С. и др., 2008]. По мере углубления знаний о молекулярной структуре генома человека и расшифровке первичной ДНК последовательности стал возможным направленный поиск генетических маркеров предрасположенности к развитию и проявлению физических качеств. В настоящее время имеется информация почти о 150 различных генах, контролирующих физические способности человека, важных для правильного занятия фитнесом и для отбора потенциально перспективных спортсменов [Rankinen et al., 2006; Wolfarth et al., 2007].

Стремительный рост данных о генетических маркерах физических способностей человека закладывает основы принципиально новой системы медико-генетического обеспечения физической культуры и спорта – спортивной генетики, которая позволит поднять эту важную сферу жизнедеятельности человека на более высокий уровень. Именно спортивная генетика ускорит внедрение в практику достижения предиктивной и индивидуальной медицины, позволит активно планировать и своевременно корректировать тренировочной процесс [Глотов А.С. и др., 2006, Глотов О.С. и др., 2008].

1. Общие представления о генетических маркерах, ассоциированных с физическими качествами человека

Первые попытки использовать генетические методы в спорте были предприняты в 1968 году на Олимпиаде в Мехико. В дальнейшем, в Монреале в 1976 году группа канадских ученых продолжила исследования в поисках генетических различий между участниками Олимпийских игр и людьми, не занимающимися спортом. В качестве генетических маркеров использовали легко определяемые устойчивые признаки организма, тесно связанные с генотипом и отражающие наследственные задатки отдельных индивидуумов [Розозкин и др., 2000]. Среди них выделяют следующие группы маркеров:

- комплекс морфологических признаков, включающий пропорции тела, форму скелетных мышц и их топологический состав, степень жироотложения;

- группы крови, включающие системы эритроцитарных антигенов – АВО и лейкоцитарных антигенов – HLA;

- дерматоглифы – узоры на подушечках пальцев рук и ног;

- состав мышечных волокон и их распределение по трем типам в соответствии с метаболическим профилем;

- гормональный профиль и содержание гормонов в крови

Последние данные, полученные в ходе молекулярно-генетических исследований открыли новые возможности в разработке и применении диагностических комплексов, направленных на решение проблем медико-генетического отбора в спорте, а также на оптимизацию тренировочного процесса [Кочергина, Ахметов, 2006; Rankinen et al., 2006].

Как уже отмечалось, к 2005 году была получена информация почти о 150 различных генах, контролирующих физическое развитие человека [Wolfarth et al., 2007]. Подробный сравнительный анализ частот аллелей этих генов у разных групп спосртсменов позволил идентифицировать гены-кандидаты, ассоциированные с различными физическими качествами человека.

Так, среди полиморфных сайтов, имеющих отношение к физическим способностям человека и к спорту, уже сейчас можно выделить следующие: I/D полиморфизм гена ангиотензин-превращающего фермента (ACE) [Рогозкин и др., 2000; Nazarov et al., 2001], R577X полиморфизм гена альфа-актинина-3 (ACTN3) [Yang et al., 2003; Рогозкин и др., 2005], C34T полиморфизм гена АМФ-дезаминазы (AMPD1) [Рогозкин и др., 2005; Norman et al., 1998], полиморфные сайты альфа-рецептора, активируемого пролифераторами пероксисом (PPARA) и 1-альфа-коактиватора гамма-рецептора (PGC1A). Много работ посвящено исследованию гена рецептора витамина D (VDR), гена эндотелиальной синтазы оксида азота (NOS3) и гена миостатина (MSTN) [Глотов А.С. .и др., 2004, Рогозкин и др., 2005].

При этом выделяют аллели, ассоциированные с выносливостью (кардиореспираторной и/или мышечной), скоростно-силовыми качествами (быстроты, взрывной или абсолютной силы), а также с развитием гипертрофии скелетных мышц. Так, считается, что аллель I гена ACE и аддель G гена PPARA могут способствовать достижению высоких результатов в видах спорта на выносливость («аллели выносливости»), а аллели D и C тех же генов, как «аллели скорости и силы» [Рогозкин и др., 2005]. К ним следует добавить благоприятные в любом отношении (как скорости/силы, так и выносливости) аллели R гена ACTN3, Gly гена PGC1A и C гена AMPD1. Другие аллели этих же генов ассоциируются с пониженной физической работоспособностью [Рогозкин и др., 2005; Yang et al., 2003]. Имеются данные об ассоциации генов альфа-2-адренорецептора ADRA2A (аллель 6.7 kb) и гаплогруппы H митохондриальной ДНК (mtDNA H) с выносливостью, а гаплогрупп K и J2 митохондриальной ДНК (mtDNA K и J2) с ограниченной физической работоспособностью [Rankinen еt al., 2006].

Необходимо отметить, что после опубликования генетической карты физической активности в 2005 году спектр генов, ассоциированных с предрасположенностью к тому или иному виду спорта, существенно расширился [Ахметов и др., 2007; Rankinen еt al., 2006].

Перечень генов и их аллелей, ассоциированных с выносливостью и силой (скоростью) представлен в таблицах 1 и 2.

Таблица 1. Список генов-кандидатов и их аллелей, ассоциированных с проявлением выносливости у спортсменов [Rankinen еt al., 2006, с измен.].

Ген

Полиморфизм

Аллели

выносливости

1

ACE

I/D

I

2

ACTN3

R577X

X

3

ADRA2A

6.7/6.3 kb

6.7 kb

4

ADRB2

Arg16Gly

Arg

Gln27Glu

Gln

5

AMPD1

C34T

C

6

BDKRB2

+9/-9

-9

7

CNB

5I/5D

5I

8

FABP2

D4S1597

D4S1597

9

HIF1A

Pro582Ser

Pro

10

EPAS1

A/G интрон 1

G

C/T интрон 1

T

11

EPOR

(GGAA)n

185 bp

12

MB

А79G экзон 2

A

13

MYF6

C964T

T

14

NFATC4

Ala160Gly

Gly

15

NOS3

(CA)n

164 bp

Glu298Asp

Glu

5/4

5

16

PGC1A

Gly482Ser

Gly

17

PGC1B

Ala203Pro

Pro

18

PPARA

G/C интрон 7

G

19

PPARD

+294T/C

C

20

SLC9A9

D3S1569

D3S1569

21

TFAM

Ser12Thr

Thr

22

UCP1

D4S1597

D4S1597

23

UCP2

Ala55Val

Val

24

UCP3

-55C/T

T

25

VEGF

G-634C

C

C-2578A

C

26

Y-DNA

Гаплогруппы

E*, E3*, K*(xP)

Отсутствие E3b1

27

mtDNA

Гаплогруппы

L0

Отсутствие L2

Отсутствие T

H

Отсутствие K, J2

Таблица 2. Список генов-кандидатов и их аллелей, ассоциированных с предрасположенностью к быстроте реакции, силе и координационными способностями к спортсменов [Rankinen еt al., 2006, с измен.].

Ген

Полиморфизм

Аллели

Силы/скорости

1

ACE

I/D

D, быстрота, сила

2

ACTN3

R577X

R, быстрота, сила

3

AR

(CAG)n

22, быстрота, сила

4

AVPR1

Гаплогруппы в

промоторе

RS1, координация

RS3, координация

5

AMPD1

C34T

C, быстрота, сила

6

HIF1A

Pro582Ser

Ser, быстрота, сила

7

MYF6

C964T

C, быстрота, сила

8

NFATC4

Ala160Gly

Gly, быстрота, сила

9

PGC1A

Gly482Ser

Ser, быстрота, сила

10

PGC1B

Ala203Pro

Pro, быстрота, сила

11

PPARA

G/C интрон 7

C, быстрота, сила

12

PPARG

Pro12Ala

Ala, быстрота, сила

13

UCP2

Ala55Val

Ala, сила

14

SERT

VNTR (10/12)

12 rpt, координация

S/L промотор

S, координация

Идентифицированы так же аллели, ассоциированные с ограниченной физической активностью человека в результате снижения или повышения экспрессии соответствующих генов-кандидатов. Наличие таких аллелей коррелирует с прекращением роста спортивных результатов либо осложняется развитием патологических состояний, таких как гипертрофия миокарда левого желудочка (ГМЛЖ), сердечная недостаточность , аритмии, а в ряде случаев может быть причиной внезапной смерти.

Поиск полиморфных генов–кандидатов, ассоциированных с наследственной предрасположенностью к выполнению различных физических нагрузок, основан на знании молекулярных механизмов мышечной или любой другой деятельности и предположении о том, что полиморфизм гена-кандидата может влиять на уровень метаболических процессов [Рогозкин и др., 2005].

При исследовании ассоциаций используется несколько подходов: 1) сравнение частот генотипов и аллелей по определенному гену у спортсменов и в контрольной группе. Если частота одного из аллелей или генотипа значительно выше, например, в группе стайеров, по сравнению с контрольной группой или с группой спринтеров, данный аллель/генотип считается благоприятствующим проявлению выносливости (аллель/генотип выносливости); 2) корреляционный анализ между генотипами и уровнем физической подготовленности или соревновательной успешностью. В данном случае определяются генотипы, ассоциированные с наивысшими, средними и наименьшими показателями. В дополнение к этому сравнивают частоты генотипов и аллелей у спортсменов с наивысшими и наименьшими показателями; 3) корреляционный анализ между генотипами и приростом различных показателей в процессе длительных тренировок (исследование в динамике). При поиске генов-кандидатов, ассоциированных с физическими спобоностями человека, применяются стандартные методы генетического анализа, включая картирование локусов количественных признаков (Quantitative Trait Loci). В последнее время благодаря появлению метода общегеномного скрининга аллельных ассоциаций, появилась реальная возможность детального анализа особенностей геномного профиля однонуклеотидных замен (SNP) не только при различных хронических заболеваниях, но и у лиц, занимающихся тем или иным видом спорта. Такой подход, безусловно, окажется эффективным и для идентификации генов-кандидатов и генных локусов, ассоциированных с физическими особенностями человека, его наследственной предрасположенностью к спорту и фитнесу.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Комплекс здоровья и творчества рекомендовано Федеральным агентством по физической культуре и спорту и коллегией Министерства образования и науки Республики Татарстан

    Книга
    В.К. Бальсевич - член-корреспондент РАО, д-р биол. наук, профессор РГУФК, шеф-редактор журнала «Физическая культура: воспитание, образование, тренировка»,
  2. Развитие физической культуры и спорта в современных условиях Материалы межрегиональной научно-практической конференции 28 мая 2010 г г. Стерлитамак Республика Башкортостан

    Документ
    Развитие физической культуры и спорта в современных условиях (Текст): материалы межрегиональной научно-практической конференции / Стерлитамакский институт физической культуры (филиал) ФГОУ ВПО «Уральский Государственный университет
  3. Молодежной политики российской федерации

    Реферат
    В отчете использованы материалы, представленные департаментами Министерства спорта, туризма и молодежной политики Российской Федерации, руководителями органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации в области физической культуры и спорта.
  4. Гст гарвардский степ-тест двс дисвегетативный синдром ддт диадинамические токи дмв дециметроволновая терапия ивл искусственная вентиляция

    Документ
    СОКРУТ Валерий Николаевич – доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой физиотерапии и ЛФК с курсом нетрадиционной медицины Донецкого государственного медицинского университета им.
  5. Валерій Миколайович Запорожан. О. Одес держ мед ун-т, 2008. 284 с. Рос мова. Isbn 978-966-443-009-5 Ця книга

    Книга
    Эта книга — определенный итог работы автора на пути формирования нового философского мировоззрения, которое является попыткой создать научную основу для устранения противоречий, возникших в обществе, науке, окружающем мире.

Другие похожие документы..