Научная статья на тему 'Гены семейства ядерных рецепторов, активируемых пролифераторами пероксисом и предрасположенность к занятиям академической греблей'

Гены семейства ядерных рецепторов, активируемых пролифераторами пероксисом и предрасположенность к занятиям академической греблей Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
397
102
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ГЕНЫ / ПРОЛИФЕРАТОРЫ ПЕРОКСИСОМ / ПОЛИМОРФИЗМЫ / СПОРТИВНЫЙ ОТБОР / АКАДЕМИЧЕСКАЯ ГРЕБЛЯ / GENES / PEROXISOME PROLIFERATORS / POLYMORPHISMS / SPORTS SELECTION / ROWING

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Козырев Андрей Витальевич, Ахметов Ильдус Ильясович, Цебржинский Олег Игоревич

Исследованы ассоциации полиморфизмов генов PPARA, PPARD, PPARG и PPARGC1A с предрасположенностью к занятиям академической греблей. Молекулярно-генетический анализ данного комплекса генов можно рекомендовать в качестве критерия при отборе в данный вид спорта.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Козырев Андрей Витальевич, Ахметов Ильдус Ильясович, Цебржинский Олег Игоревич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Genes of the family of nuclear receptors activated by the peroxisome proliferators and predisposition to rowing

Polymorphisms of PPARA, PPARD, PPARG and PPARGC1A genes were studied for the association with predisposition to the rowing. Molecular genetic analysis of the gene complex can be recommended as a criterion for the selection in this sport.

Текст научной работы на тему «Гены семейства ядерных рецепторов, активируемых пролифераторами пероксисом и предрасположенность к занятиям академической греблей»

контролем педагогического коллектива. Только тогда можно добиться, чтобы дети были здоровыми, не имели отклонений от нормального, соответствующего возрасту, уровня физического развития.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бальсевич, В.К. Онтокинезиология человека / В.К. Бальсевич. - М. : Теория и практика физической культуры, 2000. - 275 с.

2. Глазырина, Л. Д. Физическая культура - дошкольникам : программа и программные требования / Л.Д. Глазырина. - М. : Владос, 2004. - 143 с.

3. Колидзей, Э.А. Двигательная деятельность ребенка в пространстве его отношений с действительностью / Э.А. Колидзей ; Балашовский гос. пед. университет. -Балашов : Изд-во БГПИ, 2001. - 140 с.

4. Кургузов, В.Л. Философия здоровья, гуманитарная культура и образование как детерминанты интенсивного развития / В.Л. Кургузов // Советник Президента. -2004. - № 26. - С. 53-61.

5. Оглоблин, К. А. Инновационная система повышения качества подготовки педагогов по физической культуре / К.А. Оглоблин // Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта. - 1008. - №6(40) - С. 75-78.

6. Правдов, Д.М. Критерии эффективности образовательной программы, реализуемой на основе интеграции двигательной и познавательной деятельности детей дошкольного и младшего школьного возраста / Д.М. Правдов, И.М. Козлов // Оптимизация научного потенциала провинциального педагогического университета : материалы межвуз. науч.-практ. конф. - Шуя, 2007. - С. 230-234.

7. Цукерман, Г.А. Виды общения в обучении / Г.А. Цукерман. - Томск : Пеленг, 1993. - 269 с.

8. Шарманова, С.Б. Физическое воспитание в системе общественного дошкольного образования: состояние и проблемы / С.Б. Шарманова // Физическое воспитание детей дошкольного возраста: теория и практика : сб. науч. тр. - Челябинск, 2001. -С. 114-122.

Контактная информация: ka7772@yandex.ru УДК: 575.1, 612.76

ГЕНЫ СЕМЕЙСТВА ЯДЕРНЫХ РЕЦЕПТОРОВ, АКТИВИРУЕМЫХ ПРОЛИФЕРАТОРАМИ ПЕРОКСИСОМ И ПРЕДРАСПОЛОЖЕННОСТЬ К ЗАНЯТИЯМ АКАДЕМИЧЕСКОЙ ГРЕБЛЕЙ

Андрей Витальевич Козырев, соискатель Николаевский национальный университет имени В.А. Сухомлинского,

Ильдус Ильясович Ахметов, доктор медицинских наук, заведующий лабораторией молекулярной генетики,

Казанский государственный медицинский университет Олег Игоревич Цебржинский, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой физиологии и биохимии,

Николаевский национальный университет имени В.А. Сухомлинского

Аннотация

Исследованы ассоциации полиморфизмов генов ГРАЯЛ, РРАЯБ, РРАЯО и РРАЯОС1А с предрасположенностью к занятиям академической греблей. Молекулярно-генетический анализ данного комплекса генов можно рекомендовать в качестве критерия при отборе в данный вид спорта.

Ключевые слова: гены, пролифераторы пероксисом, полиморфизмы, спортивный отбор, академическая гребля.

GENES OF THE FAMILY OF NUCLEAR RECEPTORS ACTIVATED BY THE PEROXISOME PROLIFERATORS AND PREDISPOSITION TO ROWING

Audrey Vitalyovich Kozyryev, the competitor,

Mycolaiv National University named after V.A. Suhomlinsky,

Ildus Ilyasovich Ahmetov, the doctor of medical sciences,

Head of the Laboratory of Molecular Genetics,

Kazan State Medical University Oleg Igorevich Tsebrzhiusky, the doctor of biological sciences, professor,

Head of the Department ofphysiology and biochemistry,

Mycolaiv NationalUniversity named after V.A. Suhomlinsky

Annotation

Polymorphisms of PPARA, PPARD, PPARG and PPARGC1A genes were studied for the association with predisposition to the rowing. Molecular genetic analysis of the gene complex can be recommended as a criterion for the selection in this sport.

Keywords: genes, peroxisome proliferators, polymorphisms, sports selection, rowing.

В наше время осуществление спортивного отбора на молекулярно-генетическом уровне уже стало реальностью. По результатам анализов ДНК, специалисты-генетики могут рекомендовать, каким видом спорта ребёнку предпочтительнее заниматься [1]. Спортивная генетика также открывает практически неограниченные возможности по индивидуализации тренировочного процесса и повышению его эффективности. Тренер, зная генетический потенциал своего подопечного, сможет целенаправленно подбирать для него необходимые параметры физических нагрузок. Это в свою очередь поможет сохранить здоровье спортсмена, избежав спортивного травматизма и других специфических заболеваний, вызываемых профессиональной деятельностью в спорте. Помимо этого, значительно вырастут и спортивные результаты.

Цель настоящего исследования заключалась в изучении ассоциации полиморфизмов генов семейства ядерных рецепторов, активируемых пролифераторамиперок-сисом (peroxisomeproliferator-activated receptor - PPAR) и их ко-активатора с предрасположенностью к занятиям академической греблей.

Академическая гребля - один из немногих видов спорта, который задействует в работу 95% мышц, и требует от спортсмена развития комплекса физических качеств (силы, выносливости и скорости).

В семейство ядерных рецепторов, активируемых пролифераторамипероксисом, входят три гена - PPARA, PPARD, PPARG. Они кодируют белки, которые при участии ко-активатора PGC-1a (кодируется геном PPARGC1A) имеют свойство специфически связываться с PPAR-чувствительными элементами промоторов генов, влияющих на жировой и углеводный метаболизм, и регулировать их транскрипцию. Из-за этой особенности они относятся к транскрипционным факторам. PPAR-RXR-комплексы активизируются при повышенных запросах в энергообеспечении (голод, интенсивные физические нагрузки) и в других стрессовых ситуациях [3,12]. При физических нагрузках аэробного характера происходит повышение экспрессии как гена PPARA, так и каскада подчиненных ему генов, что в итоге улучшает окислительную способность скелетных мышц [5,8].

Среди изученных полиморфизмов гена альфа-рецептора, активируемого проли-фераторамипероксисом (peroxisomeproliferator-activatedreceptoralphagene - PPARA), можно выделить G/C полиморфизм 7-го интрона (rs4253778), а также C/G полиморфизм 5 экзона, приводящего к замене лейцина на валин в аминокислотном положении 162 (L162V). Носители PPARAG-аллеля в большей степени предрасположены к видам спорта с преимущественным проявлением выносливости, по сравнению с носителями C-аллеля, поскольку имеют нормальный обмен жиров и углеводов [9].

Голодание и физические нагрузки увеличивают экспрессию гена дельтарецептора, активируемого пролифераторамипероксисом (peroxisomeproliferator-

activatedreceptordeltagene - PPARD), что в конечном итоге запускает механизмы адаптации скелетных мышц к физическим нагрузкам [4,7]. Наиболее пристальное внимание обращает на себя +294Т/С-полиморфизм нетранслируемой части 4 экзона (rs2016520) гена PPARD. Обнаружено, что транскрипционная активность мутантной PPARDC-аллелина 39% выше, чем у Т-аллели. Кроме того, замена нуклеотида Т на C приводит к образованию нового сайта связывания с транскрипционными факторами (например, Sp-1), усиливающими экспрессию PPARD [11]. Эти факты дают основания полагать, что у носителей C-аллели липидный обмен может отличаться от такового носителей Т-аллели; в частности, уровень окисления жирных кислот может быть повышен. На основании данных о высокой транскрипционной активности C-аллели можно предположить, что носительство C-аллели способствует большему катаболизму жиров и в некоторой степени снижает риск развития ожирения. Частота PPARDC-аллели (благоприятствующей повышению окисления жирных кислот в скелетных мышцах) преобладает у стайеров [2].

Наиболее изученным полиморфизмом генагамма-рецептора, активируемого пролифераторами пероксисом (peroxisome proliferator-activatedreceptorgammagene -PPARG), является Рго^Ак-полиморфизм (rs1801282), представляющий собой замену нуклеотида C на G в 34 положении экзона B, что приводит к замещению пролина на аланин в аминокислотном положении 12 изоформы PPARy2. Носители PPARGAla-аллели более предрасположены к скоростно-силовым видам спорта по сравнению с носителями аллели дикого типа, поскольку их мышцы в большей степени утилизируют глюкозу, из-за повышенной чувствительности к инсулину. Как известно, инсулин обладает анаболическим действием на скелетные мышцы и улучшает силовые показатели [10].

Интенсивность метаболических процессов в скелетных мышцах при длительных физических нагрузках значительно повышается за счёт увеличения числа митохондрий в клетках и усиления окисления жирных кислот. Существенный вклад в возникновение таких метаболических изменений вносит ген PPARGC1A, уровень экспрессии которого резко возрастает при длительной физической нагрузке. Особый интерес среди всех обнаруженных вариаций в гене PPARGC1A представляет Gly482Ser-полиморфизм (rs8192678). Он заключается в замене нуклеотида G на A в положении 1444 8 экзона и приводит к замещению глицина на серин в аминокислотном положении 482 белка PGC-1a.

В ходе единственного исследования с участием высококвалифицированных испанских спортсменов, занимающихся видами спорта на выносливость, была выявлена связь PPARGC1AGly-аллели с высокими показателями максимального потребления кислорода и, соответственно, с высокой физической работоспособностью. Частота Ser-аллели у этих спортсменов была значимо ниже (29,1% против 40,0%; P=0,01) по сравнению с контрольной группой [6]. На основании выше изложенного можно предположить, что частота PPARGOAGly-аллели должна быть выше в группе стайеров, а Ser-аллели - в группе спринтеров.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

В задачи исследования входили анализ полиморфных вариантов генов PPARA, PPARD, PPARG и PPARGC1A и определение уровня распределения частот аллелей этих генов у спортсменов-гребцов высокой квалификации. В исследовании приняло участие 7 человек. На момент исследования 4 спортсмена являлись мастерами спорта международного класса и 3 - мастерами спорта. Возраст участников исследования составил от 19 до 25 лет.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В результате проведения анализа генетических полиморфизмов были получены следующие результаты (табл.).

Таблица

Распределение частот генотипов по PPARA, PPARD, PPARG и PPARGC1A среди ____________________________гребцов-академистов___________________________

№ п!п Ген Полиморфизм Спортсмены Превалирующий генотип %

1 2 3 4 5 6 7

1 PPARA c.IVS72528G>C CC GC CC CC GC CC GC CC 57

2 PPARD +294T>C TC TT TC TT TT TT TT TT 71

3 PPARD -842A>G AG AA AA AA AA AA AA AA 86

4 PPARG P12A34C>G CG GG CC CG CC CC CG CC / CG 43

5 PPARGC1A G482SG>A GA GA GA GG GG GG GG GG 57

Примечание: превалирующий генотип выделен полужирным шрифтом.

Установлено, что для спортсменов, занимающихся видами спорта с преимущественным проявлением силы, выносливости и скорости, к каким и относится академическая гребля, характерно наличие генотипа СС по гену PPARA. Как видно из таблицы, данный генотип был обнаружен у четырёх спортсменов, и частота его распределения составила 57% соответственно. По данным исследований, для гена PPARD (+294Т>^,превалирующим является генотип ТТ. Этот генотип был обнаружен у пяти спортсменов, и частота его распределения составила 71% соответственно. Для полиморфизма - 842A>G этого же гена, характерно наличие генотипа АА. Он был обнаружен у шести спортсменов с частотой 86% соответственно. В гене PPARG генотипы CC и CG, распределились поровну - с частотой 43%. Для гена PPARGC1A характерно наличие генотипа GG. Как и в гене PPARA, он был обнаружен у четырёх человек. Частота его распределения составила 57%.

Результаты данного исследования близки данным по ассоциации полиморфизмов генов PPARA, PPARD, PPARG и PPARGC1A с предрасположенностью к занятиям видами спорта с преимущественным проявлением силы, выносливости и скорости, а, следовательно, и академической греблей.

ВЫВОДЫ

Молекулярно-генетический анализ данного комплекса генов можно рекомендовать в качестве критерия при отборе в данный вид спорта. А после проведения отбора - для осуществления индивидуализации тренировочного процесса и повышения его эффективности.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ахметов, И.И. Молекулярная генетика спорта / И.И. Ахметов. - М. : Советский спорт, 2009. - 268 c.

2. Ahmetov, I.I. Association of a PPARD polymorphism with human physical performance / I.I. Ahmetov, I.V. Astratenkova, V.A. Rogozkin // Molecular Biology - 2007. -V. 41 (5). - P. 776-780.

3. Desvergne, B. Peroxisome proliferator-activated receptors: nuclear control of Metabolism / B. Desvergne, W. Wahli // Endocr. Rev. - 1999. - V. 20. - P. 649-688.

4. Nutritional regulation and role of peroxisome proliferator-activatedreceptor delta in fatty acid catabolism in skeletal muscle / D. Holst, S. Luquet, V. Nogueira, K. Kristiansen, X. Leverve, P.A. Grimaldi // Biochim. Biophys.Acta. - 2003. - V. 1633. - P. 43-50.

5. Effect of endurance training on lipid metabolism in women: apotencional role for PPARa in the metabolic response to training / J.F. Horowitz, Т.С Leone, W. Feng, D.P. Kelly, S. Klein // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. - 2000. - V. 279. - P. 348-355.

6. PPARGC1A genotype (Gly482Ser) predicts exceptional endurance Capacity in European men / A. Lucia, F. Gomez-Gallego, I. Barroso, M. Rabadan, F. Bandres, A.F. San Juan, J.L. Chicharro, U. Ekelund, S. Brage, C.P. Earnest, N.J. Wareham, P.W. Franks // J. Appl. Physiol.- 2005. - V. 99 (1). - P. 344-348.

7. Analysis of global mRNA expression in human skeletalmuscle during recovery

from endurance exercise / D.J. Mahoney, G. Parise, S. Melov, A. Safdar, M.A. Tarnopolsky // FASEB J. - 2005. - V. 19. - P. 1498-1500.

8. Endurance training in humans leads to fiber type-specificincreases in levels of peroxisome proliferator-activated receptor-y coactivator-1 and peroxisome proliferator-activated receptor-a in skeletal muscle / A.P. Russell, J. Feilchenfeldt, S. Schreiber, M. Praz, A. Crettenand, C. Gobelet, C.A. Meier, D.R. Bell, A. Kralli, J.P. Giacobino, O. Deriaz // Diabetes. - 2003. - V. 52. - P. 2874-2881.

9. ^e human peroxisome proliferator-activated receptor alpha gene: identification and functional characterization of two natural allelicvariants / A. Sapone, J.M. Peters, S. Sakai, S. ^mita, S.S. Papiha, R. Dai, F.K. Friedman, F.J. Gonzalez // Pharmacogenetics. -2000. - V. 10 (4). - P. 321-333.

10. Semple, R.K. PPAR gamma and human metabolic disease / R.K. Semple, V.K. Chatterjee, S. O’Rahilly // J. Clin. Invest. - 2006. - V. 116 (3). - P. 581-585.

11. Characterization of the human peroxisome proliferatoractivated receptor delta gene and its expression / J. Skogsberg, K. Kannisto, L. Roshani, E. Gagne, A. Hamsten, C. Larsson, E. Ehrenborg // Int. J. Mol. Med. - 2000. - V. 6. - P. 73-81.

12. Multiple expression control mechanisms of peroxisome proliferator-activated receptors and their target genes / N.S. Tan, L. Michalik, B. Desvergne, W. Wahli // J. Steroid Biochem. Mol. Biol. - 2005. - V. 93 (2-5). - P. 99-105.

Контактная информация: andrei-1@trion.mk.ua

УДК 378:796.01

ФОРМИРОВАНИЕ СОЦИАЛЬНО-ПРАВОВОЙ КОМПЕТЕНТНОСТИ У БУДУЩИХ СПЕЦИАЛИСТОВ ПО ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЕ И СПОРТУ

Станислав Александрович Кузнецов, аспирант,

Чувашский государственный педагогический университет им. И.Я. Яковлева

(ЧГПУ им. Яковлева)

Чебоксары

Аннотация

В статье, целостно рассмотрена проблема формирования социально-правовой компетентности у будущих специалистов по физической культуре и спорту: приводятся как теоретические выводы, так и практические результаты опытно-экспериментального исследования.

Ключевые слова: социально-правовая компетентность, критерии и показатели сформи-рованности, будущий специалист по физической культуре и спорту.

FUTURE PHYSICAL CULTURE SPECIALISTS’ SOCIAL-LEGAL COMPETENCE

FORMATION

Stanislaw Alexandrovich Kuznetsov, the post-graduate student,

Chuavsh State Pedagogical University named after I.Ya. Yakovlev

Cheboksary

Annotation

^e article considers the future physical culture and sport specialists’ social and legal competence formation: theoretical conclusions and practical results of the experimental research have been shown.

Keywords: social-legal competence, criteria and indices of formation, future specialist in physical culture and sport.

Физическая культура и спорт сегодня являются важнейшей составляющей жизни, как человека, так и общества в целом: наблюдающееся от года к году снижение объема двигательной активности, показателей здоровья и физического развития населения повышают значимость и роль физической культуры в преодолении этих небла-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.