СПОРТДА ЧИДАМЛИЛИК, КУЧ ВА ТЕЗЛИКНИ АНИҚЛАШДА ИШЛАТИЛАДИГАН МАРКЕР ГЕНЛАРНИ ЎРГАНИШ Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Медико-биологические и социально-психолгические основы физической культуры и спорта

Мустакил изланувчи Д.Т. БЕРДИЕВА1., Доцент С.А. ЗИЯМУХАМЕДОВА1., Мустакил изланувчи Г.Х. БО^ИЕВА1., Укитувчи Л.Т. СЕЙДАЛИЕВА1., Укитувчи И.Б. НИШАНОВ1,

'Узбекистон давлаг жисмоний тарбия ва спорт универсигеги, Чирчик ш. Биология фанлари доктори, профессор М.М. АБДУЛЛАЕВА2, 2Мирзо Улугбек номидаги Узбекистон Миллий университети, Тошкент ш.

СПОРТДА ЧИДАМЛИЛИК, КУЧ ВА ТЕЗЛИКНИ АНИ^ЛАШДА ИШЛАТИЛАДИГАН МАРКЕР ГЕНЛАРНИ УРГАНИШ

Аннотация

Annotation

Основным преимуществом молекулярно-генетических методов является то, что поведенческая активность человека показана как наследственная, а ранняя диагностика выявляет высокоинформативную оценку возможности физического развития. Отличительной чертой этой диагностики является способность выявлять наследственные тенденции, развитие факторов профессиональных заболеваний, определение физической работоспособности человека и снижение качества его жизни.

Ключевые слова: Сила, скорость, биохимический контроль, ген, маркер, молекулярный анализ, генетическое тестирование

Молекуляр генетик методларни асосий афзаллиги одамни даракат фаоллигини наслий берилувчанлиги курсатади, эрта амалга оширилган ташхис жисмоний томондан сифатли ривожланиш имкониятини юкори информатив бадолашни аниклайди. Бу диагностикани фаркли томони ирсий мойилликни, касбий касаллик факторларини ривожланишини, одамнинг жисмоний иш кобилятини белгилаб ва даёт сифатини ёмонлашишини аниклаш имкониятини беради.

Калит сузлар: Куч, тезкорлик, биокимёвий назорат, ген, маркер, молекуляр тщлил, генетик текширув.

The main advantage of molecular genetic methods is that a person's behavioral activity is shown to be hereditary, and early diagnosis reveals a highly informative assessment of the possibility of physical development. A distinctive feature of this diagnosis is the ability to identify hereditary trends, the development of factors of occupational diseases, determining the physical performance of a person and reducing the quality of his life.

Key words: strength, speed, monitoring of sport, gene, marker, molecular analysis, testing of genetic.

Тадкикотнинг долзарблиги: Мутахасислар ёш спортчиларни спорт йуналишларига танлашда, спортга тугри йуналтиришда, спортчиларга машгу-лотларни тугри белгилашда, генетик тахлил утка-зишда фойдаланишлари мумкин. Узбекистонда спорт генетикасини ривожлантиришнинг босцичла-ри сифатида фойдаларишлари мумкин

Тадкикотни максади: Спортчиларда чидамли-лик, куч ва тезкорлик сифатларига жавоб берувчи ген маркерларини ахамиятини урганиш.

Тадкикотни ташкиллаштириш: Ушбу тадцицот молекуляр генетик тахлилга асосланган булиб, келажакда спортчи генетик, физиологик хо-латларига цараб спорт турини танлаш имкониятини беради. Бу эса спортда муваффацциятга эришиш курсаткичларини оширади. Шу боисдан УзДЖТ-СУ "Спорт тиббиёти ва биохимия" кафедрасида молекуляр генетик тахлилни урганиш назарий йулга цуйилди.

Тадкикотнинг назарий тах,лили: Спортда дастлаб генетик методларни 1968 йили Мексика-даги олимпиядада цулланилди. Кейинчалик, 1976 йили Монреалда хар хил олимпияда иштирокчи-лари ва спорт билан шугулланмайдиган одамлар уртасида текширувлар утказилди. Сифатли генетик

маркерлар ёрдамида организм чидамлилик белги-ларини осон аниклаш мумкин. Генетик маркерлар куйидаги гурухларга ажратилиши мумкин:

- морфологик белгилар, скелет мушакларини формаси, тана прорцияси, ёг тупланиш даражаси;

- кон гурухлари, эритроцитар антигенлар - АВО ва лейкоцитар антигенлар - HLA;

- дерматоглифик - кул ва оёклар бармоклари-даги ёстикчалар ва накшлар;

- тук халтасининг жойлашуви ва таркиби;

- конда гормонларнинг микдори.

Охирги вактда, молекуляр- генетик текшириш-лар спортга танлаб олишда, молекуляр- генетик муаммоларни хал килишда, шунингдек машк жараёнларини оптимизациялашда, комплекс диа-гностикада кулланилиши ишлаб чикилди ва янги имкониятларни очди ( Ahmetov I.I. 2010).

2005 йилгача 150 та одамнинг жисмоний ривожланишини назорат килувчи хар хил генлар хакида маълумотлар олинди (Sharp A.J, 2005). Ушбу ген-ларни аллеларини хар хил спортчиларда туликрок киёсий тахлиллар килинганда номзод генлар аникланди ва одамнинг хар хил жисмоний сифатла-ри билан ассоцияциядалиги аникланган. Масалан, одамни жисмоний спортга лаёкати куйидаги генлар

полиморф сайтларини анщланган: Ангиотензинга айланувчи фермент гени (ACE) I/D полиморфизми (Wolfarth В 2004,NazarovI.B 2001), альфа-актинин гени (ACTN3) даги R577X полиморфизм (Ahmetov I.I. 2010, Sharp A.J 2005, Woods D. 2013), АМФ-де-заминаза (AMPD1) генининг C34T полиморфизм (Ахметов И.И 2010, Yang N 2013), пероксисима (PPARA) пролиферациясини активловчи, альфа-ре-цептори полиморф сайти ва 1-альфа-коактиватор гамма-рецептори (PGC1A). Купгина тадцицот ишлари витамин D (VDR) рецептор генини, азот оксидини эндотелиял синтези (NOS3) гени ва ми-остатин генини (MSTN) текширишган (Yang N, 2013).Шунинг билан бирга аллеллар чидамлилик (кардиореспиратор ёки мушакли), тезлик-куч си-фати, скелет мушакларини гипертрофияси ривож-ланиши билан ассоцияцияланган. ACE генининг I аллели ва PPARA генини G аллели спорт турларида чидамлилик аллеллари булиб, юцори натижаларга эришишга ёрдам беради. Шу генларнинг D ва C аллеллари "тезлик" ва "куч" аллелларидир (http:// спортстатьи.рф/генетические-маркеры-спортив-ных-зад/). ACTN3 генининг R аллели, PGC1Aгени Gly ва AMPD1генининг С аллелари тезлик, куч ва чидамлилик билан алоцаси мавжуд. Ушбу генлар-нинг бошца аллеллари жисмоний иш цобилятининг пастлиги билан ассоциацияда булган (Mills M.A, 2011). ADRA2A альфа-2-аденорецептор ва генлари митохондриал ДНК Н (mtDNA H) гаплогурухи генлари билан жисмоний цобилятнинг чегараганлиги билан ассоциацияда булган (Ахметов И.И, 2010). Белгилаш керакки, 2005 йил жисмоний активлик генетик карталари чоп ^илингандан сунг бирор спорт турига мойиллик билан генлар спекторларининг ассоциацияси хал цилинди (Ахметов И.И. 2010).

Генларнинг руйхати ва уларнинг аллелларини чидамлилик ва куч (тезлик) билан ассоциацияси 1- ва 2- жадвалда курсатилган.

1-жадвал.

Спортчиларда чидамлилик билан ассоциацияланган номзод генлар ва уларнинг аллеллари руйхати.

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 Гаплогруппа E*, E3*, K*(xP)

E3b1 мавжуд эмас

27 mtDNA Гаплогруппа L0

L2 мавжуд эмас

T мавжуд эмас

H

K, J2 мавжуд эмас

2-жадвал.

Спортчиларда координацион ^обилияти ва куч, тезлик реакцияси билан асоциацияланган номзод генлар ва уларнинг аллелларини руидеги.

№ Ген Полиморфизм Куч/тезлик аллеллари

1 ACE I/D D, тезлик, куч

2 ACTN3 R577X R, тезлик, куч

3 AR (CAG)n 22, тезлик, куч

4 AVPR1 Промотордаги гаплогруппа RS1, координация

RS3, координация

5 AMPD1 C34T C, тезлик, куч

6 H1F1A Pro582Ser Ser, тезлик, куч

7 MYF6 C964T C, тезлик, куч

8 NFATC4 Ala160Gly Gly, тезлик, куч

9 PGC1A Gly482Ser Ser, тезлик, куч

10 PGC1B Ala203Pro Pro, тезлик, куч

11 PPARA G/C интрон 7 C, тезлик, куч

12 PPARG Pro12Ala Ala, тезлик, куч

13 UCP2 Ala55Val Ala, куч

14 SERT VNTR (10/12) 12 rpt, координация

S/L промотор S, координация

№ Ген Полиморфизм Чидамлилик аллеллари

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 H1F1A Pro582Ser Pro

10 EPAS1 A/G интрон 1 G

C/T интрон 1 T

11 EPOR (GGAA)n 185 bp

12 MB A79G экзон 2 A

13 MYF6 C964T T

Тадкицотнинг натижалари: Биринчилардан булиб спортчиларда 11- хромосоманинг узун елкасида (11q13-q14) локализацияланган а-акти-нин-3 (ACTN3, actinin alpha 3) урганилган. Скелет мушакларида а-актининни 2та изоформаси мавжуд: а-актинин-2 (ACTN2) изоформаси ва а-актинин-3 (ACTN3) изоформаси булиб, мушак толаларининг х,ар хил жойларида локализацияланганлиги билан фарцланади. Хдмма мушак толалари а-актинин-2 тутади, а-актинин-3 фацат тез цисцарувчи склелт мушаклари толаларида локализацияланган. а-акти-нин-3 етишмовчилиги одамни жисмоний иш цоби-лятини тезлигини-кучини пасайтирувчи курсатгич. Бундай ACTN3 оцсилини етишмовчиликка сабаб

о

CN

о

CN

ГО

та ■с о

Œ

(Л

ДНК да 577- уринда битта нуклеотид цитозинни тиминга алмашинуви (нуцтали мутация, SNP, R577X). Мутация натижасида аргинин щрнига стоп кодон пайдо булади ва а-актинин-3 оцсилини полипептид занжирининг синтези тухтайди. ACTN3 гени полиморфизмида уч хил генотип: нормал аллел RR- гомозигота, гетерозигота RX, мутант ХХ-гомозигота аллеллар. Х- аллеллари буйича гомозигот генотипли одамлар мушакларида а-актинин-3 оцсили булмайди. Бундай одамлар мушакларидаги патологияни тез цисцарувчи мушак толаларидаги а-актинин-2 унинг йуцлигини компенсациялайди (урнини тулдиради). Нормал 577R-аллел мавжуд булганда скелет мушакларида а-актинин-3 оцсили булади, бу эса тезлик -куч каби жисмоний сифат-ларга индивидуал устунлик беради (Rubio J.C 2005).

M.A.Mills хаммуалифлар билан биргаликда спорчилар ва ахоли уртасида ACTN3 гени буйича уч хил генотип вариантларини фарцланишини тарцалиши буйича урганди.Биринчиси кам частота-да гомозигот XX (7%) мутант аллеллари эгаллади. XX генотипли спортчилар тез цисцарувчи мушак толаларида а-актинин-3 оцсили булмайди, спорт турларида тезлик ва кучда юцори натижаларга эришиш имконияти чегараланган булади. Бундан ташцари, XX генотипли спортчи узоц муддат тайёргарлик куради. Спортда юцори натижаларга ACTN3 генини RR гомозигота ва RX гетерозигота-ли одамларнинг эришишлари эхтимоллиги юцори.

Спортчиларда навбатдаги урганилган ген бу 1-чи хромосоманинг калта елкасида (1р13.1) жойлашган аденозинмонофосфат дезаминаза 1 (АМФД1, AMPD1) генидир (Mills M.A 2011). AMPD1 гени скелет мушакларида энергетик жа-раёнларни бошцаришда иштирок этадиган адено-зинмонофосфат дезаминаза ферментини кодлайди. AMPD ни учта изоформаси мавжуд: M (мушакда, AMPD1гени), L (жигарда, AMPD2 гени), Е (эри-троцитларда, AMPD3). M AMPD1изоформаси тез цисцарувчи скелет мушакларида локализациялан-ган. Спортчиларда ферментнинг активлиги пасай-са тез чарчайди ёки хаттоки уртача ва интинсив жисмоний машцларда мушакларда томир тортиши кузатилади. Бунинг асосий сабаби AMPD1 генида битта нуклеотидни цитозинни тиминга (С34Т мутацияси) алмашинуви натижасида одамда ферментнинг етишмаслигидир. AMPD1 генида С34Т полиморфизмида учта генотип мавжуд: СС—нормал аллел буйича гомозиготали, СТ— гетерозигота, ТТ— мутант аллел буйича гомозигота.

Rubio J.C. ишларида курсатилишича спортчи-ларнинг ичида 75 %и СС генотипли, 22,6 %и — гетерозигота СТ-генотип ва 2та одам мутант аллел буйича гомозигота ТТ генотип булган (Woods D 2011). Спортчиларни ичида СС генотип огир атле-

тикада (92 %), курашда (92 %) ва эшкак эшишда (70 %) доминантлик цилган. Спортчиларда гетерозигот генотип СТ купроц боксчиларда (36 %) ва коньки-чиларда (36 %) аницланган. Спортчиларда мутант аллеллар буйича гомозигот генотип ТТ эшкак эшувчиларда ва агир атлетикачиларда аницланган. Улар хаммасида тез цисцарувчи мушак толалрида аденозинмонофосфат дезаминаза ферментини активлиги паст, спорт турларида юцори натижаларга эришишда тусцинлик цилган.

Биринчи X. Монтгомери ва хаммуаллифлар спорт натижаларини усишида АСЕ гени (I/D) ин-серцион-делецион полиморфизмини ассоциация-сини аницлади (Rubio J.C. 2005, Mills M.A. 2011).

Ангиотензин гени 17- хромосомада локализация-лашган булиб, ангиотензинга айланувчи фермент (АСЕ), — протеаза, рух тутувчи, ангиотензина-l ни ангиотензин-ll га трансформациясини катализловчи фермент. АСЕ бирмунча репродуктив органларда активлиги аницланган. Фермент брадикининни ноактив метоболитгача инактивациялайди. Брадо-кинин эндотелейда N0— асосий эндотелей релаксация факторини ажратувчи стимуляторлардан бири. Ангиотензина-II — брадикинин цон томирларини кенгайтирувчи гармонлар.

АСЕ гени полиморфизми 16 интронда 287 жуфт нуклеотидлар делеция (D) ёки инсерция (I) билан богланган. АСЕ гени полиморфизмини уч хил варианта ажратилади: гомозигот I/I, гомозигот D/D ва гетерозигот I/D генотип. D аллел буйича гомозиготда АСЕ максимал активликка эга була-ди. Бир цатор авторлар генотип II чидамлиликни ривожланишига мойиллик булишини курсатишган (Rubio J.C 2005). DD генотипга эга спортчилар тезда реакция курсатишга мойил булади, ID ге-нотиплилар харакатни бажаришдаги потенцияли юцори темпда булади. Юцоридаги авторларнинг текширишича спортчиларда ва спорт билан шугулланмайдиган ахоли уртасида генотипларнинт фарци топилмаган. Лекин спортнинг алохида турларида назорат гурухидан фарцланган. Масалан, сузув-чиларда I аллел частотаси D аллелга нисбатан куп учраган. Эшкак эшувчиларда, узоц масофага сузувчиларда аксинча I аллел частотаси D аллелга нисбатан кам учраган (Montgomery H. 2009). Яцин масофага сузувчи спортсименларда гомозигот DD генотиплар куп учраган. Урта масофага югурувчи-ларда I- аллелларнинг учраш частотаси куп булган. Марафончиларда (энергия таъминлаб беришнинг аэроб типида) DD генотипнининг частотаси куп булган. АСЕ кам концентрацияси ва организмнинг машцларга адаптацияси, АСЕ гени буйича II генотип DD генотипга цараганда 7—8 баробар куп жисмоний ишлаш цобилятига эга булади (Mills M.A. 2011). Купгина авторлар маълумотларига кура

спортчиларда АСЕ гени DD генотипи жисмоний тезлик-куч сифатини ривожланишига мойиллик даражаси катта, акинча II генотип узок муддатли жисмоний машкларни бажаришга мойил булади.

Охирги йилларда ядро рецепторлари оиласи ур-ганилмокда, пероксисом пролифератори активлов-чи (PPAR), купгина генлар экспрессияси бошкаради ва ёг, углевод алмашинувида катнашади. Буларга альфа-, гамма- ва дельта-рецепторлар, пероксисома пролиферациясини активловчилар (PPARa, PPARy, PPAR5). Бир канча текширишларда аникланишича PPAR оиласидаги биттаси 1-альфа-коактиватор PPARy (PGCla) скелет мускулларини ва миокардни энергия билан таъминлашда асосий роль уйнайди (Montgomery H. 2009). PPARA, PPARD ва PPARG генлари х,ар хил хромосомаларда жойлашган. PPARA (альфа-рецептор пероксисома пролифе-рацияси активатори) 22- хромосоманинг узун ел-каларида локализацияланган ва секин кискарувчи мушак толалари, жигар, юрак, ёг тукимасида, ёг котоболизми булиб энергия х,осил киладиган тукималарда экспрессияланади. Мушак тукимасида ёг тукимасига караганда 7 марта куп экспрессия булади (Rankinen.T. 2010). PPARa — асосий функцияси липидлар, глюкоза алмашинуви энергетик гомеостазни таъминлаш, тана огирлигини ва яллигланиш жараёнларини назорат килишдир. Жисмоний ишда PPARa х,исобига ёг кислоталари-дан фойдаланишнинг ортиши содир булади, PPARa скелет мушакларида оксидланиш жараёнларини кучайтиради (Рогозкин В.А 2010). PPARa генида асосий полиморфизмлардан бири мутация С аллели натижасида гистидин цитозинга алмашади. Уч хил генотипи мавжуд: GG —нормал гомозигота, GC — гетерозигота, СС — мутант гомозигота.

PPARG гени (гамма рецептори пероксисом про-лиферацияси активатори) 3- хромосоманинг (Зр25) калта елкасида локализацияланган. Генда Рго12А1а аллеллари буйича полиморфизмлар аникланган (Назаров И.Б. 2010). Натижада мисенс мутация пролин аланинга алмашинади. Нормал аллеллар буйича Рго/Рго — генотип, Pro/Ala — гетерози-гота, мутант аллеллар буйича гомозигот Ala/Ala генотиплар ажратилган. PPARD (дельта-рецептор пероксисом пролиферация активатори) 6- хромосо-

ма калта елкаларида (6р21.2.1) локализацияланган. Ушбу генда Т/С- полиморфизми мисенс-мутация хосил булади ва тимин цитозинга алмашади. Уч хил генотипи мавжуд: нормал ген буйича ТТ — гомозигот, ТС — гетерозигота, мутант ген буйича СС —гомозигот.

PGC1A (PPARG гамма-рецептор пролиферация-си активатори) 4- хромосоманинг (4р15.1) калта елкасида локализацияланган. Юрак, мушак ва ёг туцима хужайраларида эксперециясияланади. Gly482Seг-мутацияси куп учраб глицин серин алмашган холда булади. Gly/Gly холатда норма, Gly/Ser — гетерозигота, Ser/Ser — мутант ген буйича гомозигота. Аллелларнинг учраш частотаси 482Ser дунё ахолисини 30—40 %ида учраб PGC1A гени экспрессияси даражасини пасайиши билан ассоциацияланган (Шихова Ю.В 2006). Бир цанча тадцицодларда (Рогозкин В.А 2005, Weyand P.G. 2005) 482Ser-аллель семизлик, цандли диабетнинг 2- типи билан ассоциацияда булган.

Тадкицот мух,окамаси: Купгина авторларнинг текширишларича спортчилар хар хил генларнинг турли аллеллари буйича назоратдагилар билан таццосланганда. PPARG генини Ala аллели ва PPARD генини С аллелининг учраш частотаси орт-ган, PGC1 генини Ser аллели частотаси камайган, PPARA генини С аллели назорат гурухига нисбатан фарц цилмаган (Nazarov I.B. 2001,Рогозкин В.А. 2010, Weyand P.G. 2005,Chen S 2004).

Ахметов И.И. маълумотича G-аллель аэроб потенциялини (ёг кислоталарини оксидланиши-ни активлайди) ва чидамлиликка олиб келади. С аллель купроц анаэроб потенциялда (глюкозани парчаланишини купайтиради) ва спортчиларни тезлик-кучни ривожланишига олиб келади (Lucia A. 2005).

Хулоса: Куч ва тезлик талаб циладиган спорт турлари билан шугулланувчиларда мушак мас-сасига эга булади. Мушак массаси машц цилиш, овцатланиш ва ирсий омилларга боглиц (Chen S, 2004,Braissant O. 2006).

Юцорида келтирилган генетик маркерлар нафацат спорт генетикаси учун балки аксарияти касалликларга ирсий мойилликни аницлашда хам ишлатилиб келинади.

АДАБИЕТЛАР:

1. Ахметов И.И. Молекулярно-генетическая диагностика предрасположенности к занятиям спортом // Клинико-лабо-раторный консилиум. №2-3. 2010- С. 25-28.

2. Рогозкин В.А., Назаров И.Б., Казаков В.И. Генетические маркеры физической работоспособности человека // Теор. и практ. физ. культ., 2010-№12. С. 34-36.

3. Назаров И.Б., Медведев В.Н. и др. Определение полиморфизма гена ангиотензин конвертирующего фермента у

студентов физкультурных вузов // Теория и практика физической культуры. 2010-С. 128-131.

4. Шихова Ю.В., Ахметов И.И., Астратенкова И.В. Анализ полиморфизма гена рецептора андрогена у спортсменов // Инновации в науке, образовании и производстве. Практика инновационной деятельности и информация об инновационных проектах и организациях: Труды СПбГТУ № 497 / под ред. проф. И.Л. Туккеля. СПб.: Изд-во политех, ун-та, 2006- С. 138-142.

о

CN

о

CN

ГО

та t О О.

(Л