设为首页  |  加入收藏
|   联系我们
 首页  中心简介  学术团队  科研服务  人才培养  服务社会  下载中心  武体主页 
快速通道:
理论前沿
 最新公告 
 中心动态 
 相关新闻 
 理论前沿 
 图片新闻 
 
当前位置: 首页>>新闻中心>>理论前沿>>正文
运动分子生物检测与选材
2015-09-22 11:37   审核人:

 

从体育运动的角度来看,随着分子生物学理论与技术的飞速发展,人们可以从基因水平上寻找决定人类运动能力的基因,在分子水平上探讨人体对长期训练的适应性变化,从而能更加科学而准确地评估个体的运动状态及运动潜力,加强对运动训练的调控。例如,可以通过基因调控防止运动性疲劳和加快恢复过程;利用基因诊断技术对运动员进行身体机能评定;建立运动性伤病与运动意外基因诊断系统,进行运动员基因选材等。近来,国内外学者在体育领域基因技术方面的研究主要集中在以下几个方面:

1)人类体能与基因遗传度关联的研究

人类的体能与遗传因素是否相关? 环境对体能有重要作用,但在现实生活中发现,在同等环境下,人的体能是有差异的。黑人运动员持久的耐力与超常的爆发力,并不是其他肤色运动员都具备的;韩国济州岛地区的海女在无防护条件下深水作业的能力,也并不是其他地区女性都具有的。由此,人们不能不关注并探究体能与遗传的关系。很多研究都充分表明,在人类的体能特征方面,或多或少地表现出群体或个体间的差异,而且这种差异在孪生子或同胞兄妹的调查中得到进一步印证。在过去的几十年中,研究人员通过孪生子分析、过继亲属分析、同胞兄妹分析、父子母子分析等,对健康和体能表型的遗传率作了大量的分析,从而确切认知遗传对人类的健康和体能有重要影响。简言之,在环境条件大致相同的情况下,不同个体在健康、体能、领悟力以及可训练性方面存在明显差异性。其中人类体能遗传主要表现在:肌肉力量、耐力、肌肉动作能力、平衡力、神经肌肉动作技巧和协调性、柔韧性、有氧运动能力、无氧运动能力、训练应答,以及疲劳恢复等等生理特性。

2)基因检测与基因选材技术相关研究

人们在有了对人类体能与基因遗传相关的研究及认识的基础上开始了基因与基因选材方面的研究。人们试图能找出不同运动项目所具备不同运动能力的基因表达类型有着什么样的联系或者人的不同基因表达类型最好能从事什么样的运动项目可能将产生辉煌的运动成绩等等。早期研究表明,杰出的运动能力很大程度上受控于基因,人类存在着对运动训练敏感的高反应群体和对训练不敏感的低反应群体,并且可能存在母系遗传。目前国内外学者通过孪生子、同胞兄妹、父子母子等在相同的外界环境作用下以及不同的外界环境下(体育运动干预)利用一些基因技术如:基因、蛋白质芯片等技术检测、分析每一个与运动有关的基因的位置及其表达,了解基因所控制的酶与运动的关系,得出其功能和表达的性状,绘制出与运动有关的基因表达谱。进一步得出普通人体的一般标准运动基因图谱和优秀运动员的标准运动基因图谱,从这两个标准图谱的比较、分析中找出这两组基因图谱中DNA 的差异表达。还利用基因芯片技术检测进行单核苷酸的多态性分析来解释同一个体某一基因,以及不同个体等位基因在各个时期表达的差异和对各种形式的训练刺激的反应差异,找出对某种训练刺激敏感、易于变异的基因的早期特征和结构特点。对运动性状的控制往往是多基因的联合表达,对单核苷酸多态性检测可以做到对成千上万个基因的同时检测,能够实现多基因运动性状的连锁分析。目前的研究主要涉及有mtDNAACECKMMADRA2AMTND5 等基因与有氧能力关系的研究;GDF8CNTF VDR 等基因与力量素质关系的研究;以及1p2p4q6p8q11p14q 染色体区域与运动能力相关基因所在区域的研究。

3)运动训练监控个性化基因标记研究

目前在竞技体育运动训练过程中,人们尤其重视对运动训练手段与方法及训练效果的评价,试图不断调整及改进运动训练手段与方法或者根据不同个人生理特点进行不同个性化的训练方案。就此对运动员进行科学的训练和监控,建立一套完整的、科学的、客观的运动训练评价体系显得尤为重要。近来,国内外学者通过基因多态性进行研究,为评价训练效果提供新的指标--基因标记,为制定个性化训练方案提供理论依据。目前已经发现如下与耐力训练效果有关的基因标记:ACE1AMPD1APOEATP1A2B2BKRCKMCKBHLF1HBBIGFBP3MTND5MbKCNA7KIF5BNRF1PPARDVEGFA等基因;与力量训练效果有关的基因标记:ACTN3ACE1CNTFIL15PPP3R1IGF1RST等等。

4)抗运动疲劳中药成分的筛选与研究

中华民族五千年璀璨的历史孕育了博大精深的中医药文化,其深厚的底蕴为人类生存和健康发展作出了巨大贡献。近来一些中草药的功效价值得到了体育界的认可,认为一些中草药具有兴奋剂功效能提高运动能力,能在运动中推迟疲劳的出现和在运动后尽快消除疲劳,而且它们是安全的,是不含有任何兴奋剂衍生物成份及代替品。因此筛选出功效特异性强、作用时间长、敏感度高、安全性好的中药成份是体育科研工作者研究的热点。

如今,有些国家的体育科研工作者借助于分子生物学技术在体育运动中的应用来打造竞技体育强国。一些发达国家的体育科研机构都想尽早、尽快、全面地把握和应用分子生物学基因技术这一秘密武器,打赢竞技体育战争,如日本国立体育科学研究中心已经在研究与运动能力关系密切的基因序列,建立日本金牌得主基因数据库。但从现有的文献资料来看:人们对体育领域中的基因相关的研究不是太多,大家的焦点主要聚集在人类健康医学及农牧业方面的研究。我国利用基因技术在体育运动方面应用研究起步较晚,并且参于这方面科研工作的科研单位机构也不多,所获得的相关科研基金支助也少之甚少,所取得的成果也不是太多。我国仅有的十几个基因研发中心,从中科院到清华大学、华中科技大学、复旦大学等他们都只是涉及在农牧业、健康医学领域,而没有涉及到体育领域。而我们自身体育领域的科研受现有设备条件及科研经费的限制,目前也涉足甚少。如果我们早日涉及并立足于体育领域的基因技术方面研究将是个新的机遇与挑战。

 

关闭窗口

版权所有:© 武汉体育学院 |  地址:湖北省武汉市武昌珞瑜路461号
电话:027-87191806 |  邮编:430079