(海南醫(yī)學院 海南 海口 571199)
隨著分子生物學技術(shù)與理論的發(fā)展及在體育相關(guān)學科的滲透,在遺傳水平上尋找影響人類運動能力的相關(guān)基因并運用到運動員的早期選撥和評價體系中成為當前體育學科領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容。其中運動能力相關(guān)的基因多態(tài)性研究已成為熱點之一,在運動能力候選基因的現(xiàn)有研究中,α-肌動蛋白3(ACTN3)基因多態(tài)性是目前備受關(guān)注的與運動能力相關(guān)的基因,是僅次于ACE基因I/D多態(tài)性,研究數(shù)量排在第2位的多態(tài)位點。ACTN3基因,又稱金牌基因,自被報道以來,便引起了全世界體育研究者的極大興趣。
ACTN3是肌動蛋白的結(jié)合蛋白,在骨骼肌中主要分布于Z線,類似于致密體,其作用是固定肌原纖維肌動蛋白微絲的排列順序。ACTN3基因位于人類第11號染色體 q13-q14,其第16號外顯子上存在C→T多態(tài),使編碼第577位氨基酸的密碼子CGA(編碼精氨酸R)變?yōu)門GA(為終止信號,不編碼蛋白),從而造成ACTN3的缺失,稱為ACTN3基因R577X多態(tài)性(rs1815739,或稱為C1747T多態(tài)性)。
ACTN3這個金牌運動基因被多次驗證與運動能力相關(guān),但依然存在許多矛盾的結(jié)果。究其原因,我們主要認為可能有二:其一,不同人群的遺傳背景不同,在長期的進化中可能形成了人群差異;其二,關(guān)于該基因與運動的相關(guān)性研究主要集中在R577X這一個遺傳位點,忽略了該基因其他位點對運動的影響,是否還存在其他重要突變位點。立定跳遠是我國體育測評系統(tǒng)的重要指標,本研究擬分析ACTN3基因的4個多態(tài)性位點rs484358、rs490998、rs1815739及rs13897對大學生立定跳遠成績的影響,以反應(yīng)該基因多態(tài)性對運動能力的影響。
遴選海南某高校體重評分為100分、肺活量評分大于60分的203名在校大學生作為基因分型研究對象。對所有對象進行立定跳遠成績測定,根據(jù)標準化評分進行分組,其中低于60分為不及格組,60-75分之間為及格組,76-85分為良好組,86分以上為優(yōu)秀組。
上述所有對象采集唾液10ml,提取基因組DNA,鑒定后送上海捷瑞生物工程有限公司,利用snapshot SNP分型方法對rs484358、rs490998、rs1815739及rs13897進行基因分型檢測。其基本原理為,利用多對上游引物和下游引物擴增120-175bp的DNA片段,擴增產(chǎn)物純化后在ABI公司的測序儀3730XL上進行單堿基延伸反應(yīng),根據(jù)延伸產(chǎn)物的分子量判斷基因型(表1)。
表1 基因分型過程中的擴增引物及測序延伸引物
利用統(tǒng)計學軟件SPSS 25.0進行Hardwenberg平衡檢測,相關(guān)性分析利用卡方檢驗法,P<0.05認為存在統(tǒng)計學意義。
rs484358位點可檢測到3種基因型AA、AG、GG,在本次研究的203例對象中分布頻率分別為43.3%、51.2%、5.41%;rs490998的三種基因型AA、AG、GG在本次研究的203例對象中分布頻率分別為19.7%、49.3%、31.0%;rs1815739 的三種基因型 CC、CT、TT 在 203 例大學生群體中的分布頻率為37.4%、53.2%、9.4%;rs13897僅檢測到2種基因型CC、CT,在本次研究的大學生群體中的分布頻率為71.3%、19.7%。上述4個位點hardwenberg遺傳平衡驗證結(jié)果均表明 P>0.05。
成績優(yōu)良組、及格組、不及格組分別有25、133、45例,不同SNP位點基因型在各組中的發(fā)生頻率如表2所示,成績優(yōu)良組和及格組進行關(guān)聯(lián)性分析,未見4個SNP位點的不同基因型與成績發(fā)生強關(guān)聯(lián)(Pa>0.05)。進一步將優(yōu)良組和及格組合并與不及格組進行比較,各SNP位點亦均未出現(xiàn)顯著差異(Pb>0.05)。
表2 4個SNP位點基因型在不同成績分組中分布頻率分析
如表3所示,每個SNP位點均可檢測到2種等位基因,成績優(yōu)良組與及格組相比較,4個SNP位點的等位基因分布頻率均未出現(xiàn)組間差異(Pa>0.05),將優(yōu)良組與及格組合并后再與不及格組進行比較,亦未見4個SNP位點等位基因分布頻率存在顯著的組間差異性(Pb>0.05)。
表3 4個SNP位點等位基因在不同成績分組中的分布頻率分析
耐力和爆發(fā)力是評價個體運動能力的重要指標,而立定跳遠是下肢爆發(fā)力的重要評價要素。起跳姿勢、鍛煉與否、體型等均會對立定跳遠成績產(chǎn)生重要影響,但隨著基因影響運動能力的觀點逐漸被接受,關(guān)于基因多態(tài)性與立定跳遠成績關(guān)聯(lián)性的研究也見諸報道。
ACTN3蛋白作為肌肉組織的重要組成成分,其編碼基因的多態(tài)性與運動能力的相關(guān)性研究成為熱點,在滑雪、跳水、足球、短跑、長跑等各種類型的運動員中均有相關(guān)研究報道。但關(guān)于該基因多態(tài)性與立定跳遠成績的分析極少。
本研究選擇了203個大學生進行ACTN3基因的4個多態(tài)性位點的檢測分析,并對這些SNP位點的基因型與跳遠成績的關(guān)聯(lián)性進行了研究。其中rs1815739是最常被報道的一個多態(tài)性位點,其突變會引發(fā)該蛋白第577位密碼子轉(zhuǎn)變?yōu)榻K止密碼子,從而導(dǎo)致多肽鏈無法正常完成翻譯,世界范圍內(nèi)約有10億人群缺乏正常的ACTN3蛋白。本次研究的203個個體中,有17個(9.4%)個體的基因型為突變純合子(TT),而這些純合子在成績優(yōu)良組、及格組、不及格組中分別出現(xiàn)的比率分別為12%、10.5%、4.4%,從這個結(jié)果我們并沒有發(fā)現(xiàn)ACTN3蛋白翻譯終止突變對大學生立定跳遠成績的影響。
此外,我們還選擇了rs484358、rs490998及rs13897三個位點進行研究,在成績優(yōu)良組和不及格組、優(yōu)良組和及格組等統(tǒng)計分析中均未發(fā)現(xiàn)與大學生立定跳遠成績有統(tǒng)計學關(guān)聯(lián)的多態(tài)性位點、基因型或者等位基因。