CC BY
63
тивной школы и города. Так, коэффициенты ранговой корреляции составили всего лишь г=0,54 при Р<0,01 и г=0,53 при Р<0,01.
В то же время коэффициенты ранговой корреляции между результатами тестирования спортивных способностей и результатами соревновательной деятельности на первенство ДЮСШ и города составили г=0,93 и г=0,86 при Р<0,01, соответственно.
Таким образом, можно заключить следующее: реализация системного подхода в тренировке спортсменов, в частности, использование комплекса разработанных методик, дает возможность наиболее адекватно определять спортивные способности борцов для решения задач подготовки квалифицированных спортсменов, а также спортсменов массовых разрядов.
ПОЛИМОРФИЗМ ГЕНОВ У СПОРТСМЕНОВ-СТРЕЛКОВ
М.И. Чурносов, Ф.И. Собянин, В.В. Сокорев, И.Н. Лепендина, Н.А. Рудых,
А.С Кривцов
Введение. Проблема эффективного отбора будущих спортсменов является актуальной и носит междисциплинарный характер. Над ее решением работают спортивные тренеры, психологи, физиологи, педагоги, врачи и многие другие специалисты. Как показывают результаты ряда научных исследований последних лет [4,9], большое значение в оценке предрасположенности людей различного пола, возраста к выполнению тех или иных физических нагрузок и выборе занятий различными видами спорта имеет генетическое тестирование. В России интересные исследования по этой проблеме выполнены в Санкт-Петербургском НИИ физической культуры и НИИ акушерства и гинекологии им. Д.О. Отта РАМН [4,9]. В этих и некоторых других работах авторы на основе анализа инсерционно-делеционного полиморфизма гена ангиотензин -конвертирующего фермента (ACE) показали, что индивидуумы с генотипом I/I отличаются выносливостью, поэтому высокий уровень спортивных достижений они могут показать, например, в лыжных гонках, беге на средние и длинные дистанции, триатлоне, велосипедном спорте и других дисциплинах. Причем их способность к занятиям в 7-8 раз выше, чем у тех, кто принадлежит к генотипу D/D. Спортсмены же, имеющие генотип D/D, проявляют себя в скоростно-силовых видах спорта: тяжелой атлетике, боксе, борьбе [9]. Таким образом, используя современные ДНК-технологии, можно выявить генетическую предрасположенность человека к занятиям определенными видами спорта, что значительно повысит эффективность отбора будущих спортсменов.
Целью данной работы являлось изучение генетического полиморфизма у спортсменов-стрелков для выявления генетических маркеров, ассоциированных с высокими спортивными результатами.
Методы и организация исследования. Исследуемую выборку составили 30 спортсменов-стрелков, из них: 12 спортсменов 1-2 разряда, 10 - кандидатов в мастера спорта, 7 - мастера спорта, 1 - мастер спорта международного класса. Материалом для исследования послужила венозная кровь в объеме 8-9 мл, взятая из локтевой вены индивида. Забор венозной крови производили в пробирки с консервантом, содержащим 0,5М раствор ЭДТА (pH=8.0), тщательно перемешивали и хранили при температуре 4°C не более одной недели. ДНК выделяли из периферической крови методом фенольно-хлороформной
экстракции.
Проведено типирование трех генетических систем: УКТЯ - полиморфизм второго интрона гена переносчика серотонина (Ь8ЕЯТ), инсерционно-делеционный полиморфизм гена ангиотензин-конвертирующего фермента (АСЕ), полиморфизм минисателлита в гене переносчика дофамина (БАТ1). Исследование полиморфизмов осуществляли методом полимеразой цепной реакции синтеза ДНК с использованием стандартных олигонуклеотидных праймеров (табл. 1), синтезированных фирмой «Синтол». Продукты амплификации анализировали в 2% агорозном геле (АСЕ, БАТ1) или 6% полиакриламидном геле (Ь8ЕЯТ). Визуализацию фрагментов осуществляли в темном боксе с трансиллюминатором фирмы ИУР (Швеция).
Расчет фенотипических, генных частот, наблюдаемой (Н0) и ожидаемой (Не) гетерозиготности, индекса фиксации Райта (Б) проводили стандартными методами [5, 7]. Для оценки соответствия наблюдаемого распределения генотипов ожидаемому, исходя из равновесия Харди-Вайберга (HWE), использовали критерий х2 [1].
Таблица 1
Праймеры, использовавшиеся для анализа полиморфных локусов ДНК
Название локуса Последовательность праймеров Источник
AGE F: 5' - CTGGAGACCACTCCCATCCTTTCT -3' R: 5' - GATGTGGCCATCACATTCGTCAGAT-3' [8]
DAT1 F: 5' - TGTGGTGTAGGGAACGGCCTGAG -3' R: 5' - CTTCCTGGAGGTCACGGCTCAAGG-3' [З]
hSERT F: 5' - GTCAGTATCAACAGGCTGCGAG -3' R: 5' - TGTTCCTAGTCTTACGCCAGTG-3' [2]
Данные по распределению изучаемых генетических полиморфных маркеров у спортсменов сравнивались с полученными нами ранее результатами по популяционной выборке [10], в которую входило 492 жителя Центральной России. Различия в частотах аллелей и генотипов между спортсменами и популяцией определяли на основе критерия X2 с поправкой Йейтса с помощью таблиц сопряженности 2x2 [1]. Силу ассоциаций оценивали в значениях показателя отношения шансов (odds ratio, OR) [6]. Данный показатель демонстрирует, во сколько раз вероятность оказаться в группе «случай» (спортсмены-стрелки) отличается от вероятности оказаться в группе «контроль» (популяция) для носителя изучаемого генотипа: OR=(A/B)/(C/D), где A и B - количество спортсменов, имеющих и не имеющих данный генотип, D и C - количество индивидуумов в популяции, имеющих и не имеющих данный генотип. При OR=1 ассоциация отсутствовала. OR>1 рассматривали как положительную ассоциацию признания (уровень спортивных достижений, оцененный по спортивному званию или разряду) с исследуемым генотипом и OR<1 - как отрицательную ассоциацию. Границы 95%-ого доверительного интервала (С1) для OR вычислялись по формулам [6]:
Статистическая обработка данных проводилась с использованием программного пакета Statistica 6.0.
Результаты и их обсуждение. Исследование полиморфизма в гене серо-тонинового транспортера (hSERT) (табл. 2) выявило, что среди спортсменов-
стрелков наиболее часто встречались гетерозиготный генотип 10/12 (43,33%) и гомозиготный генотип 12/12 (36,67%). На долю более редких генотипов -10/10 и 9/12 приходилось, соответственно, 13,33% и 6,67%. Распределение наблюдаемых генотипов как в целом, так и среди всех рассматриваемых групп спортсменов соответствует ожидаемому при равновесии Харди-Вайберга (х2 = 0,48-2,07, p>0,05). Частота генотипов у спортсменов-стрелков практи-
Ahwe
чески полностью соответствует данным по популяционной выборке (47,0% -генотип 10/12, 33,8% - генотип 12/12, 15,0%; - генотип 10/10, 3,0% - генотип 9/12, 1,0% - генотип 9/10, 0,2% - генотип 9/9) [10]. Следует отметить отсутствие различий в частотах аллелей VNTR - участка 2-го интрона гена транспортера серотонина между спортсменами-стрелками и популяцией.
Изучение инсерционо-делеционного полиморфизма гена ангинотензин-конвертирующего фермента (ACE) показало (табл. 3), что частоты генотипов и аллелей по данному гену среди спортсменов, занимающихся пулевой стрельбой, составили: I/I - 13,79%, I/D - 68,96%, D/D - 17,24%, ACE*I - 48,0%, ACE*D - 52,0%. Сравнительный анализ полученных данных с популяционной выборкой (I/I - 23,2%, I/D - 50,5%, D/D - 26,3%, ACE*I - 48,0%, ACE*D -52,0%) [10] свидетельствует о повышенной частоте гетерозигот (генотип I/D) среди спортсменов-стрелков по сравнению с популяцией (68,96% и 50,5%, %2=6,72, р<0,01). При этом частоты аллелей по данному гену среди спортсменов и в популяционной выборке оказались одинаковы. Следует отметить, что более высокий уровень наблюдаемой гетерозиготности (Н0) в сравнении с популяционным контролем (Н0=0,50) характерен как для спортсменов-стрелков, являющихся мастерами спорта и кандидатами в мастера спорта (Н0=0,66), так и спортсменов, имеющих 1 и 2 разряды (Н0=0,73). Полученные нами данные согласуются с результатами генотипирования 57 спортсменов-гребцов, входящих в сборную команду Санкт-Петербурга [4]. Авторы, отметив повышение частоты гетерозигот (I/D) у спортсменов по сравнению с популяционной выборкой, объясняют это тем, что при гребле необходимо проявление как силовых способностей (обусловливается генотипом D/D), так и выносливости (обусловливается генотипом I/I). По их мнению, отбор в данном виде спорта должен производиться в направлении наиболее сбалансированного генотипа -I/D.
Таблица 2
Полиморфизм минисателлита в гене серотонинового транспортера
(hSERT) среди спортсменов, занимающихся пулевой стрельбой
Показатели генетической изменчиво- сти Спортсмены-стрелки Популяция [10]
Мастера и кандидаты в мастера спорта Спортсмены 1 и 2 разрядов ВСЕГО
Мастера спорта Кандидаты в мастера спорта ИТОГО
IN 8 10 18 12 30 485
N0
9/9 - - - - - 1
9/10 - - - - - 5
9/12 1 - 1 1 2 15
10/10 2 1 3 1 4 73
1Q/12 2 7 9 4 13 227
12/12 3 2 5 6 11 164
Ne
9/9 0,03 - 0,01 0,02 0,03 0,25
9/1Q 0,38 - 0,42 0,25 0,70 8,57
9/12 0,56 - 0,56 0,71 1,23 12,93
1Q/1Q 1,13 2,02 3,12 0,75 3,67 73,65
1Q/12 3,38 4,95 8,33 4,25 12,95 222,12
12/12 2,53 3,03 5,56 6,02 11,41 167,47
2 Х (HWE) 2,07 1,17 0,90 0,48 1,25 4,26
Hq 0,38 0,70 0,56 0,42 0,50 0,51
He 0,54 0,50 0,52 0,43 0,50 0,50
D -0,30 +0,41 +0,07 -0,04 +0,01 +0,01
t 0,88 1,36 0,31 0,10 0,04 0,29
hSERT*9 0,06 0 0,03 0,04 0,03 0,02
hSERT*10 0,38 0,45 0,42 0,25 0,35 0,39
hSERT*12 0,56 0,55 0,55 0,71 0,62 0,59
Примечание: £N - объем выборки, No - наблюдаемое распределение генотипов, Ne - ожидаемое распределение генотипов, Н0 - наблюдаемый уровень гетерозиготности, Не - ожидаемый уровень гетерозиготности, D - индекс фиксации Райта (отношение между наблюдаемой и ожидаемой гетерозиготно-стью).
При анализе полиморфизма минисателлита в гене переносчика дофамина (DAT1) получено следующее распределение частот генотипов у спортсме-нов-стрелков (табл. 4): генотип 10/10 - 76,66%, генотип 9/10 - 16,67% и генотип 9/9 - 6,67%. Распределение наблюдаемых генотипов среди спортсменов
соответствует ожидаемому при равновесии Харди-Вайнберга (XHWE=0,12-
8,00, p>0,05). В популяционной выборке [10] частоты генотипов распределились следующим образом: генотип 10/10 - 58,0%, 910 - 33,2%, 9/9 - 7,0%, 10/11 - 1,6%, 9/11 - 0,2%. Следует подчеркнуть, что частота генотипа 10/10 у спортсменов-стрелков (76,66%) существенно и достоверно выше частоты данного генотипа в популяции (58,0%, %2=7,38, p<0,01). При этом различия наиболее выражены при сравнении популяционной выборки (58,0%) и группы спортсменов, являющихся мастерами спорта и кандидатами в мастера спорта (87,5%, х2=19,66, p<0,001).
Изучение аллельного полиморфизма локуса DAT1 показало, что в анализируемой нами группе спортсменов наблюдается более высокая частота аллеля DAT1*10 (0,85%) по сравнению с популяционной выборкой (0,75). При этом различия в частотах данного аллеля достигают максимального и достоверного уровня при сравнении группы спортсменов-стрелков, являющихся мастерами спорта и кандидатами в мастера спорта (0,89), и популяционной выборки (0,75, х2=5,14, p<0,05). У спортсменов 1 и 2 разрядов частота этого аллеля (0,79) занимает промежуточное значение.
1Q3
Таблица 3
Инсерционно-делеционный полиморфизм гена ангинотензин-конвертирующего фермента (АСЕ) среди спортсменов-стрелков______
Показатели генетической изменчиво- сти Спортсмены-стрелки Популяция [10]
Мастера и кандидаты в мастера спорта Спортсмены 1 и 2 разрядов ВСЕГО
Мастера спорта Кандидаты в мастера спорта ИТОГО
8 10 18 11 29 483
N0
II 1 2 3 1 4 112
ГО 6 6 12 8 20 224
ББ 1 2 3 2 5 127
N0
II 2,00 2,50 4,50 2,27 6,76 113,37
ГО 4,00 5,00 9,00 5,45 14,48 241,27
ББ 2,00 2,50 4,50 3,27 7,76 128,37
Х2(НТСЕ) 2,00 0,40 2,00 2,39 4,21 0,06
Н0 0,75 0,60 0,66 0,73 0,69 0,50
Не 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50
Б +0,50 +0,20 +0,33 +0,46 +0,38 +0,01
і 1,57 0,63 1,48 1,66 2,19 0,25
ЛСЕЧ 0,50 0,50 0,50 0,45 0,48 0,48
АСЕ*Б 0,50 0,50 0,50 0,55 0,52 0,52
Таблица 4
Полиморфизм минисателлита в гене переносчика дофамина (БАТІ) у _______________________спортсменов-стрелков____________________________
Показатели генетической изменчивости Спортсмены-стрелки Популяция [10]
Мастера и кандидаты в мастера спорта Спортсмены 1 и 2 разрядов ВСЕГО
Мастера спорта Кандидаты в мастера спорта ИТОГО
8 10 18 12 30 485
N0
9/9 1 - 1 1 2 34
9/10 - 2 2 3 5 161
9/11 - - - - - 1
10/10 7 8 15 8 23 281
10/11 - - - - - 8
N0
9/9 0,13 0,10 0,22 0,52 0,68 27,27
9/10 1,75 1,80 3,56 3,96 7,65 173,33
9/11 - - - - - 2,13
10/10 6,13 8,10 14,22 7,52 21,68 275,44
10/11 - - - - - 6,78
2 X (НГОЕ) 8,00 0,12 3,44 0,70 3,60 3,51
Н0 0,00 0,20 0,11 0,25 0,17 0,35
He 0,22 0,1В 0,20 0,33 0,2б 0,37
D -1,0 +0,11 -0,44 -0,24 -0,34 -0,07
t 1,В5 0,12 0,79 0,51 0,95 0,97
DAT1*9 0,12 0,10 0,11 0,21 0,15 0,24
DAT1*10 0,ВВ 0,90 0,В9 0,79 0,В5 0,75
DAT1*11 - - - - - 0,01
Полученные данные позволяют предполагать, что аллель DAT1*10 и гомозиготный генотип 1Q/1Q гена переносчика дофамина могут являться генетическими маркерами, ассоциированными с высокими спортивными результатами у стрелков - показатель отношения шансов (OR), отражающий, во сколько раз вероятность оказаться в группе «случай» (спортсмены - стрелки) отличается от вероятности оказаться в группе «контроль» (популяция), для носителя генотипа 10/10 гена переносчика дофамина равна OR=2,42 (х2=7,3В, p<0,01, 95% доверительный интервал (CI) = 1,2б-4,б9).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, проведенное исследование генетического полиморфизма трех генов (hSERT, ACE, DAT1) у спортсменов-стрелков выявило ряд особенностей. Во-первых, установлены высокие частоты гена DAT1*10 и генотипа DAT1*10/DAT1*10 гена переносчика дофамина у спортсменов по сравнению с популяцией. Причем с увеличением класса спортсменов (спортсмены 1-2 разряда - кандидаты в мастера спорта, мастера спорта) их частоты возрастают и достигают максимальных значений в группе кандидатов в мастера спорта и мастеров спорта. Показано, что генотип DAT1* 1Q/DAT1* 10 может являться генетическим маркером, ассоциированным с высокими спортивными результатами у стрелков (OR=2,42, p<0,01). Во-вторых, у спортсменов-стрелков выявлена высокая частота гетерозигот (генотип I/D) (бВ,9б%) по гену ангиотен-зин-конвертирующего фермента (ACE) в сравнении с популяционным контролем (50,5%, p<0,01).
Следует также отметить, что полученные результаты носят предварительный характер. Данное исследование будет продолжено на более многочисленной выборке стрелков с вовлечением в рассмотрение более широкого спектра генетических полиморфных систем, которые могут быть взаимосвязаны с уровнем спортивных результатов у спортсменов, занимающихся пулевой стрельбой.
ЛИТЕРАТУРА
1. Анализ генных комплексов подверженности к коронарному атеросклерозу / М.Г. Спиридонова, В.А. Степанов, В.П. Пузырев, Р.С. Карпов // Генетика. - 2002. - Т. 3В, № 3. - С. 3В3-392.
2. Анализ I/D полиморфизма гена ангиотензин-конвертирующего фермента у лиц пожилого возраста, спортсменов и больных ИБС / О.С. Глотов, А.С. Глотов, О.А. Тарасенко, В.А. Рогозкин, Т.Э. Иващенко, В.С. Баранов // Генетика в 21 веке : современное состояние и перспективы развития. - М. : [б.и.], 2004. - Т. 2 - С. б2.
3. Вейер, Б. Анализ генетических данных / Б. Вейер. - М. : Мир, 1995. -
4QQ с.
4. Галеева, А.Р. Изучение полиморфизма гена переносчика серотонина в популяциях Волго-Уральского региона / А.Р. Галеева, Е.Б. Юрьев, Э.К. Хус-нутдинова // Генетика. - 1999. - Т. 35, № 9. - С. 1302-1304.
5. Галеева, А.Р. Полиморфизм гена переносчика дофамина в популяциях Волго-Уральского региона / / А.Р. Галеева, Е.Б. Юрьев, Э.К. Хуснутдинова // Генетика. - 2001. - Т. 37, № 7. - С. 1018-1020.
6. Животовский, Л.А. Статистические методы анализа частот генов в природных популяциях // Итоги науки и техники. Общая генетика / ВИНИТИ.
- М. : [б.и.], 1983. - С. 76-104.
7. Иванов, В.П. Полиморфизм гена КЛТ2 при инфекционноаллергической бронхиальной астме и его связь с возрастом манифестации и степенью тяжести заболевания / В.П. Иванов, А.В. Полоников // Медицинская генетика. - 2004. - Т. 3, № 10. - С. 480-484.
8. Ли, И. Введение в популяционную генетику / И. Ли. - М. : Мир, 1978. - 555 с.
9. Описание структуры генофонда русского населения юга Центральной России / М.И. Чурносов, И.Н. Сорокина, И.Н. Лепендина, И.К. Аристова, М.С. Жерлицына, В.Ю. Песик, Н.А. Рудых, Л.А. Цапкова, В.С. Ващилин, Е.В. Балановская // Медицинская генетика. - 2006. - Т. 5, № 6. - С. 16-20.
10. Спортсмены вычисляются по генам // Комсомольская правда. - 2004.
- 23 января.
11.
