Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Молекулярно-генетические маркеры физических качеств человека
ВАК РФ 03.02.07, Генетика
Автореферат диссертации по теме "Молекулярно-генетические маркеры физических качеств человека"
094608805 На правах рукописи
АХМЕТОВ Ильдус Ильясович
МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИЕ МАРКЕРЫ ФИЗИЧЕСКИХ КАЧЕСТВ ЧЕЛОВЕКА
03.02.07 - Генетика 14.03.11 — Восстановительная медицина, спортивная медицина, лечебная физкультура, курортология и физиотерапия
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук
Москва 2010
2 6 АВГ 2010
004608805
Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт физической культуры».
Научные консультанты: Заслуженный деятель науки РФ,
доктор биологических наук, профессор Рогожин Виктор Алексеевич
доктор биологических наук, профессор Виноградова Ольга Леонидовна
Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор
Петрин Александр Николаевич
доктор медицинских наук Писарев Владимир Митрофанович
доктор медицинских наук, профессор Смоленский Андрей Вадимович
Ведущая организация: ГОУ ВПО Российский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию
Защита состоится 4 октября 2010 г. в 14 часов на заседании Диссертационного совета Д 001.016.01 при Учреждении Российской академии медицинских наук Медико-генетическом научном центре РАМН по адресу: 115478, Москва, ул. Москворечье, д.1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Учреждения Российской академии медицинских наук Медико-генетическом научном центре РАМН по адресу: 115478, Москва, ул. Москворечье, д.1.
Автореферат разослан «2^» СУОА^ 2010 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Д 001.016.01 по защите докторских и кандидатских диссертаций, доктор медицинских наук, профессор
Зинченко Р.А.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Определение генетической детерминированности проявления физических качеств человека играет важную роль во многих сферах профессиональной подготовки специалистов (спортсмены, спасатели, пожарные, космонавты, сотрудники специальных подразделений Министерства обороны, Министерства внутренних дел, Федеральной службы безопасности и других ведомств). Наиболее ярко это проявляется в спорте и именно поэтому изучение генетического полиморфизма, определяющего формирование, развитие и проявление физических качеств, целесообразно изучать на спортсменах различных специализаций. Именно у них, в силу специфических особенностей энергетического обмена в организме при выполнении различных по интенсивности и длительности физических нагрузок, можно с большой долей вероятности выявить генетические детерминанты, регулирующие этот процесс.
В последнее десятилетие в связи с расшифровкой структуры генома человека появилась возможность определения генетических маркеров, ассоциированных с развитием и проявлением физических качеств, а также с биохимическими, антропометрическими и физиологическими показателями, значимыми в условиях спортивной деятельности (Рогозкин В.А. и др., 2000, 2005; Roth S., 2007; Weedon M.N., Frayling Т.М., 2008; Bray M.S. et al., 2009). Генетические маркеры физической работоспособности, выявляемые с помощью молекулярно-генетического анализа полиморфизма ДНК, представляют собой варианты генов, обуславливающих индивидуальные различия в развитии и проявлении фенотипических признаков.
Исследования по функциональной геномике показали сложность изучаемого явления и участия в нем многих генов. В настоящее время сделаны только первые открытия, и дальнейший путь лежит через выявление взаимосвязей генетических маркеров и физиологических показателей, определяющих проявление различных физических качеств человека. Согласно последним обобщающим данным («Карта генов физической активности человека»; Bray M.S. et а!., 2009), зарубежными специалистами обнаружены полиморфизмы 8 генов (ACE, ACTN3, ADRA2A, ADRB2, AMPD1, BDKRB2, ЕР AS i, PPARGC1A), ассоциированных со спортивной деятельностью. Вместе с тем, проведенные исследования не обеспечивают целостного представления о молекулярных механизмах, лежащих в основе наследственной предрасположенности человека к двигательной деятельности. Остается неразработанной также методология поиска генетических маркеров физической работоспособности человека и их значимость в диагностике предрасположенности к выполнению физических упражнений различной направленности и длительности.
Главным преимуществом молекулярно-генетического метода выявления наследственной предрасположенности человека к двигательной деятельности является высокая информативность при оценке потенциала развития физических качеств и возможность осуществления ранней диагностики. К отличительным свойствам такой диагностики также следует отнести возможность определения наследственной предрасположенности к развитию профессиональных патологий — факторов, лимитирующих физическую работоспособность человека и ухудшающих его качество жизни.
Наличие функционально значимых ДНК-полиморфизмов в генах, участвующих в функционировании сердечно-сосудистой системы и опорно-двигательного
аппарата, предполагает выявление их взаимосвязи с физическими качествами человека, развивающимися в онтогенезе под значительным влиянием среды. Установление ассоциаций полиморфизмов данных генов с предрасположенностью к выполнению физических упражнений различной длительности и интенсивности, а также с фенотипами, значимыми в условиях спортивной деятельности, позволит разработать систему критериев прогностической оценки физических способностей человека
Таким образом, внедрение молекулярно-генетических методов в практику профессионального отбора может существенно повысить прогностические возможности, улучшить профессиональную ориентацию в разных сферах деятельности человека и сохранить его здоровье.
Цель исследования — изучить молекулярно-генетические основы предрасположенности к двигательной деятельности, а также разработать и апробировать метод молекулярно-генетической диагностики развития физических качеств человека.
Задачи исследования:
1. Провести поиск и анализ полиморфных вариантов генов, определяющих функционирование сердечно-сосудистой системы и опорно-двигательного аппарата (HIF1A Pro582Ser, NFATC4 GlylöOAla, PPARA rs4253778 G/C, PPARG Pro 12 Al a, PPARD rs2016520T/C, PPARGC1A Gly482Ser, PPARGCIB Ala203Pro, PPP3RJ 5I/5D, TFAMSerl2Thr, UCP2 Ala55Val, UCP3 rsl800849 СГТ и VEGFA rs2010963 G/C) у спортсменов, специализирующихся в различных видах спорта в зависимости от характера двигательной деятельности и спортивной квалификации, сравнить их с данными контрольной группы, а также оценить суммарный вклад полиморфизмов генов в предрасположенность к занятиям различными видами спорта.
2. Определить ассоциацию полиморфизмов генов HIFI A, NFATC4, PPARA, PPARD, PPARG, PPARGC1A, PPARGCIB, PPP3RI, TFAM, UCP2, UCP3 и VEGFA с физической работоспособностью и силовыми показателями спортсменов, а также выявить влияние полиморфных вариантов генов на уровень двигательной подготовленности у детей 10-11 лет.
3. Установить связь полиморфизмов генов HIFI A, NFATC4, PPARA, PPARD, PPARG, PPARGC1A, PPARGCIB, PPP3RI, TFAM, UCP2, UCP3 и VEGFA с составом тела и мышечной композицией у спортсменов и в контрольной группе.
4. Выявить ассоциацию полиморфизмов генов HIFI A, NFATC4, PPARA, PPARD, PPARG, PPARGCIA, PPARGCIB, PPP3R1, TFAM, UCP2, UCP3 и VEGFA с показателями эхокардиографии у спортсменов.
5. Разработать методологию поиска генетических маркеров физической работоспособности человека и оценки их значимости.
6. Разработать принципы молекулярно-генетической диагностики наследственной предрасположенности человека к двигательной деятельности.
Научная новизна работы. Впервые разработана и апробирована молекулярно-генетическая диагностика развития физических качеств человека. В работе впервые изучены полиморфизмы генов HIFI A, NFATC4, PPARA, PPARD, PPARG, PPARGCIA, PPARGCIB, PPP3R1, TFAM, UCP2, UCP3 и VEGFA у спортсменов. Показано, что
вариации в этих генах ассоциированы с предрасположенностью к занятиям различными видами спорта, а также с аэробной работоспособностью, силовыми, антропометрическими, композиционными и эхокардиографическими показателями и уровнем двигательной подготовленности. Впервые установлен суммарный вклад полиморфизмов 10 генов (NFATC4, PPARA, PPARD, PPARGCIA, PPARGC1B, PPP3RI, TFAM., UCP2, UCP3 и VEGFA) в развитие и проявление качества выносливости и полиморфизмов 4 генов (HIF1A, PPARA, PPARG, PPARGCJB) в развитие и проявление скоростно-силовых качеств. Разработана методология поиска генетических маркеров физической работоспособности человека и оценки их значимости.
Практическая значимость работы. Анализ полиморфизмов генов HIF1A, NFATC4, PPARA, PPARG, PPARD, PPARGCIA, PPARGC1B, PPP3R1, TFAM, UCP2, UCP3 и VEGFA можно рекомендовать в качестве дополнительного диагностического комплекса для оценки предрасположенности к развитию и проявлению физических качеств человека. Результаты работы открывают новые возможности в разработке инновационной системы медико-генетического обеспечения физической культуры и спорта. Новая система, основанная на современных ДНК-технологиях, позволит оказывать помощь тренерам и спортивным врачам 1) в определении предрасположенности детей и подростков к конкретному виду двигательной деятельности; 2) в повышении роста спортивных показателей за счет оптимизации и коррекции тренировочного процесса; 3) в профилактике различных заболеваний, связанных с профессиональной деятельностью спортсменов. Предлагаемая методология поиска генетических маркеров физической работоспособности и оценки их значимости может быть применена в рамках научных исследований по генетике физической активности.
Основные положения, выносимые на защиту
1. В основе индивидуальных различий в проявлении признаков, значимых в условиях спортивной деятельности, помимо средовых факторов, лежат полиморфизмы генов, регулирующих метаболизм скелетных мышц и миокарда {HIFIA, NFATC4, PPARA, PPARD, PPARG, PPARGCIA, PPARGCJB, PPP3R1, TFAM, UCP2, UCP3 и VEGFA).
2. Варианты генов HIFIA, NFATC4, PPARA, PPARG, PPARD, PPARGCIA, PPARGC1B, PPP3R1, TFAM, UCP2, UCP3, VEGFA и их комбинации являются . объективными маркерами физических способностей человека.
3. Полиморфизмы генов HIFIA, NFATC4, PPARA, PPARD, PPARG, PPARGCIA, PPARGC1B, PPP3R1, TFAM, UCP2, UCP3 и VEGFA оказывают суммирующее влияние на предрасположенность к занятиям различными видами спорта: чем большим числом аллелей выносливости/быстроты и силы обладает индивид, тем больше вероятность того, что он может стать выдающимся стайером/спринтером/«силовиком».
4. Проведение генотипирования по наиболее значимым полиморфизмам генов позволяет оценить степень предрасположенности к занятиям различными видами спорта, выявить слабые и сильные стороны организма, провести оптимизацию и коррекцию тренировочного процесса и питания, способствовать сохранению здоровья.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены на X, XI и XII конгрессах Европейского колледжа спортивных наук (2005 г., Белград, Сербия и Черногория; 2006 г., Лозанна, Швейцария, 2007 г., Ювяскюля, Финляндия), V съезде Российского общества медицинских генетиков (Уфа, 2005); II Международной конференции «Молекулярная медицина и биобезопасность» (Москва, 2005 г.), III Всероссийской конференции «Дети России образованы и здоровы» (Москва, 2005 г.), IX Международном конгрессе «Олимпийский спорт и спорт для всех» (Киев, Украина, 2005 г.), IX Всероссийской конференции «Человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, 2006) итоговых конференциях ФГУ «СПбНИИФК» (2005, 2006 гг.), V Международной конференции по силовой тренировке (2006, Оденсе, Дания), IV Всероссийской с международным участием школы-конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности «Инновационные направления в физиологии двигательной системы и мышечной деятельности» (2007, Москва), III Международном конгрессе «Человек, спорт, здоровье» (2007, Санкт-Петербург), Всероссийской медико-биологической научной конференции молодых учёных «Фундаментальная наука и клиническая медицина» (2007, Санкт-Петербург), Европейской конференции по генетике человека 2007 (Ницца, Франция), Международной школе-конференции «Системный контроль генетических и цитогенетических процессов» (2007, Санкт-Петербург), Международной научно-практической конференции «Современные проблемы физической культуры и спорта» (2008, Санкт-Петербург), Европейской конференции по генетике человека 2008 (Барселона, Испания), XX Международном конгрессе по генетике (2008, Берлин, Германия), Научно-практической конференции, посвященной 75-летию ВНИИФК «Проблемы и перспективы развития российской спортивной науки» (2008, Москва), V Всероссийской с международным участием Школы-конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности «Системные и клеточные механизмы в физиологии двигательной системы и мышечной деятельности» (2009, Москва), Европейской конференции по генетике человека 2009 (Вена, Австрия), I Российском конгрессе с международным участием «Молекулярные основы клинической медицины -возможное и реальное» (2010, Санкт-Петербург).
По итогам исследования получены три премии: 1) премия за лучший стендовый доклад («The role of gene variants in determination of individual differences in aerobic performance») в конкурсе молодых ученых 12-го ежегодного конгресса Европейского колледжа спортивных наук (Ювяскюля, Финляндия, 2007); 2) премия Академии наук Республики Татарстан в конкурсе молодых ученых за работу «Разработка и апробация метода на основе ДНК-технологий для изучения и молекулярной диагностики предрасположенности к занятиям спортом» (Казань, 2010); 3) грант Британского королевского общества за проект «Polygenic profiles of elite strength athletes» (Лондон, Великобритания, 2010).
Внедрение результатов. Результаты научного исследования внедрены в практику спортивной ориентации и многолетней подготовки спортсменов училищ олимпийского резерва Санкт-Петербурга и Казани, школы высшего спортивного мастерства по тяжелой атлетике г. Подольска, СДЮШОР №2 по лыжному спорту Невского района г. Санкт-Петербурга, ШИОР по велосипедному спорту г. Сестрорецка, учащихся общеобразовательных школ г. Набережные Челны и Сургут, членов олимпийской сборной команды РФ по лыжному двоеборью, гребле на байдарках и каноэ и сборной команды г. Москвы по самбо.
Личное участие автора. Автором лично определены цель и задачи исследования, разработаны методические подходы для их решения, выполнено не менее 80% объема молекулярно-генетической диагностики (забор биологического материала, выделение ДНК из эпителиальных клеток, анализ полиморфизма длин рестрикционных фрагментов), анкетирование испытуемых, анализ, обработка и обобщение полученных результатов, написание и оформление рукописи.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 157 печатных работ (1 монография, 1 глава в зарубежной книге, 68 статей, 2 методических рекомендаций, 85 тезисов научных докладов), в том числе 36 статей в изданиях, рекомендованных ВАК МОН РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов, обсуждения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Текст диссертации изложен на 344 страницах, содержит 38 рисунков и 50 таблиц. Список литературы включает 438 источников отечественных и иностранных авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования
Организация исследования. В исследовании приняло участие 2596 человек, из которых 1423 являлись спортсменами различной специализации и квалификации (425 женщин и 998 мужчин), 1132 человека относились к контрольной группе, 67 человек (41 физически активный мужчина и 26 конькобежцев-многоборцев) прошли биопсию скелетных мышц для изучения связи полиморфизмов генов с типом мышечных волокон. Из совокупной группы спортсменов 90 гребцов-академистов были отобраны для физиологического тестирования, 63 человека, занимающихся бодибилдингом, бодифитнесом и фитнесом (42 мужчины, 21 женщина) - для антропометрического и динамометрического обследования, 175 спортсменов, занимающихся академической греблей, конькобежным многоборьем и баскетболом — для выявления взаимосвязи полиморфизмов генов с длиной тела, 26 конькобежцев-многоборцев — для изучения состава мышечных волокон, 77 спортсменов, занимающихся академической греблей и конькобежным многоборьем - для определения ассоциации полиморфизмов генов с эхокардиографическими показателями. 455 детей среднего школьного возраста (215 мальчиков и 240 девочек; конец периода второго детства — начало подросткового возраста; 11±0,4 лет) из состава контрольной группы были отобраны для оценки уровня двигательной подготовленности. Испытуемые были предупреждены об условиях эксперимента и дали письменное соглашение на добровольное участие в нем. Эксперимент был одобрен Физиологической секцией Российской Национальной комиссии по биологической этике.
В соответствии с типом энергообеспечения соревновательной нагрузки, спортсмены относились к одной из пяти групп: I) виды спорта с преимущественным проявлением выносливости умеренной мощности («=288; продолжительность соревновательного упражнения > 30 мин; плавание 5-25 км (и=21), лыжные гонки 1550 км («=78), биатлон, спортивная ходьба, велошоссе, триатлон); II) виды спорта с преимущественным проявлением выносливости большой мощности («=290; продолжительность соревновательного упражнения 5-30 мин; бег 3-10 км (п=5), конькобежный спорт 5-10 км («=4), лыжные гонки 5-10 км (и=64), плавание 800-1500
м (и=26), академическая гребля); III) виды спорта с преимущественным проявлением выносливости субмаксимальной мощности («=116; продолжительность соревновательного упражнения 45 с — 5 мин; плавание 200-400 м («=24), бег 800-1500 м (л=7), конькобежный спорт 1500-3000 м (и=53), гребля на байдарках 500-1000 м);
IV) виды спорта с проявлением смешанных качеств переменной мощности (и=248; баскетбол, бокс, хоккей с шайбой, футбол, большой теннис, различные виды борьбы);
V) виды спорта с преимущественным проявлением скоростно-силовых качеств (и=481; плавание 50-100 м (л=35), бег 100-400 м («=122), конькобежный спорт 5001000 м (и_52), горнолыжный спорт, спортивная гимнастика, бодибилдинг, прыжковые виды в легкой атлетике, пауэрлифтинг, прыжки с трамплина, метания, толкание ядра и тяжелая атлетика). Спортсмены I и II группы относятся к стайерам. На момент получения биологического материала для генотипирования 58 спортсменов являлись заслуженными мастерами спорта (ЗМС), 177 - мастерами спорта международного класса (МСМК), 404 - мастерами спорта (MC), 401 -кандидатами в мастера спорта (KMC) и 383 спортсмена имели взрослый разряд.
Контрольная группа (без спортивного стажа) состояла из 1132 человек (595 женщин 17,3±0,2 лет, 537 мужчин 17,1±0,3 лет), в которую входили: 392 студента СПбГПУ (17-27 лет), 206 жителей Санкт-Петербурга (18-42 лет) и 534 учащихся школ г. Набережные Челны (11-12 лет).
Методы исследования
Для молекулярно-гснетического анализа использовали образцы ДНК испытуемых, выделенных методом щелочной экстракции или сорбентным методом, в зависимости от способа забора биологического материала (смыв либо соскоб эпителиальных клеток ротовой полости). Генотипирование осуществляли с помощью анализа полиморфизма длин рестрикционных фрагментов. Для определения каждого полиморфизма генов использовали двухпраймерную систему. Для выявления однонуклеотидных замен ампликоны инкубировали вместе с эндонуклеазами рестрикции (NmuCI (HIFIЛ), Ара I (NFATC4), TaqI (PPARA), Bsc4I (PPARD), Bshl236I (PPARG), Msp I (PPARGCIA), PspN4 I (PPARGC1B), Vspl (PPP3R1), Bst DEI (TFAM), HincII (UCP2), Smal (JJCP3), BslF I (VEGFA rs2010963)). Анализ длин рестрикционных продуктов проводился электрофоретическим разделением в 8% полиакриламидном геле с последующей окраской бромистым этидием и визуализацией в проходящем ультрафиолетовом свете.
Определение показателей аэробной и анаэробной работоспособности в тесте со ступенчато повышающейся нагрузкой до отказа. Определение аэробных возможностей в тесте с нарастающей нагрузкой проводилось на механическом гребном эргометре РМ 3 (Concept И, США) сотрудниками Института медико-биологических проблем РАН Поповым Д.В. и Миссиной С.С. Начальная нагрузка составила 150 Вт для мужчин и 100 Вт - для женщин, длительность ступени 3 мин, время отдыха между ступенями 30 с. Работа выполнялась до отказа, по окончанию которой определяли максимальную мощность (fVmax). Во время теста постоянно регистрировали показатели газообмена и частоту сердечных сокращений (ЧСС, уд/мин) (газоанализатор MetaMax ЗВ, Cortex, Германия и Vmax 229, SensorMedics, США). Максимальное потребление кислорода (МПК, л/мин или мл/мин/кг) определяли по значениям усредненных за последние 30 с каждой ступени теста показателей газообмена. Кислородный пульс (КП, мл/уд) оценивали по отношению
МПК к ЧСС. При достижении концентрации лактата 2 ммоль/л и 4 ммоль/л (порог аэробного обмена (АэП) и порог анаэробного обмена (ПАНО), соответственно) определяли ЧСС (ЧСС на АэП и ПАНО), абсолютную мощность (мощность на АэП и ПАНО). Кроме того, регистрировали процент потребления кислорода на пороге анаэробного обмена от максимального потребления кислорода, полученного в тесте (ПАНО от МПК, %). Содержание лактата в крови определяли электрохимическим методом (Super GL easy, Dr. Mueller, Германия); капиллярную кровь (20 мкл) брали из пальца после каждой ступени и сразу в после окончания работы (ЬЭщ^ ммоль/л).
Определение гистоморфометрических показателей мышечных волокон т. vastus lateralis. Биопсия скелетных мышц у физически активных молодых мужчин и конькобежцев-многоборцев проводилась сотрудниками Института медико-биологических проблем РАН Любаевой Е.В., Таракиным П.П. и Шенкманом Б.С. Для определения состава мышечных волокон, предварительно из т. vastus lateralis методом игольчатой биопсии по Бергстрему брали пробы мышечной ткани и замораживали в жидком азоте. Серийные поперечные срезы толщиной 10 (хш готовили в криостате при -20°С и монтировали на предметные стекла. Для иммуногистохимического выявления изоформ ТЦМ использовали иммунопероксидазную технику. Применяли антитела против медленных (MHCs) и быстрых (MHCf) цепей миозина (Novocastra Laboratories). Распределение волокон выражали как соотношение между числом волокон каждого типа на срезе к общему количеству волокон. Измеряли все волокна (200-300 волокон) на каждом срезе.
Оценку уровня двигательной подготовленности детей проводили под руководством Гаврилова Д.Н. (СПбНИИФК) с использованием ряда педагогических тестов: динамометрия, определение силового индекса (отношение показателей динамометрия в кг к собственному весу в кг), быстроты (тест падающая линейка), мышечной (поднимание туловища лежа на спине) и аэробной (сит-тест) выносливости, результатов прыжков в длину с места, индекса функциональных изменений по Баевскому P.M. (ИФИ) и общей физической подготовки (ОФП). Кроме того, испытуемым проводили антропометрию, а также определяли некоторые показатели состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем (жизненная емкость легких (ЖЕЛ), систолическое и диастолическое артериальное давление (САД и ДАД) в покое), ЧСС в покое, при физической нагрузке (сит-тест) и восстановлении.
Эхокардиографическое обследование спортсменов проводилось на ультразвуковом сканере Aloka-3500 сотрудниками Института медико-биологических проблем РАН (Москва) под руководством Линде Е.В. Определяли толщину межжелудочковой перегородки в диастолу (МЖП, см), толщину задней стенки левого желудочка (ЛЖ) в диастолу (ЗСдж, см), конечно-диастолический размер ЛЖ (КДРдж, см), конечно-систолический размер ЛЖ (КСРдж, см), конечно-диастолический объем ЛЖ (КДОлж, мл), конечно-систолический объем ЛЖ (КСОдж> мл), массу миокарда ЛЖ (ММЛЖ, г), индекс ММЛЖ (ИММлж), ударный объем в покое (УО, мл) и минутный объем кровообращения в покое (МОК, л).
Антропометрия. У всех спортсменов и школьников измеряли рост и вес тела, а также проводили расчет индекса массы тела (кг/м2). В группе бодибилдеров и женщин, занимающихся бодифитнесом и фитнесом кроме сбора анкетных данных по силовым параметрам (жим штанги от груди, приседание со штангой на плечах, становая тяга) под руководством Дондуковской P.P. (СПбНИИФК) проводили замеры различных антропометрических (масса тела, длина тела, окружность грудной клетки,
талии, бедра, голени, плеча, предплечья) и композиционных показателей (толщина кожно-жировых складок; КЖС). Обхватные размеры тела измеряли сантиметровой лентой, толщину КЖС - калипером. Теоретический расчет компонентов состава массы тела (абсолютная и относительная жировая и мышечная массы) проводили по формулам J. Matiegka (1921).
Методы статистической обработки материала. Для хранения и обработки результатов исследования была создана матрица данных в виде электронных таблиц «Excel». Последующий статистической анализ проводился на персональной ЭВМ с применением пакета прикладных программ «Statistica 6.0» и «GraphPad InStat». Определяли; средние значения (М), стандартную ошибку (±SEM) и среднее квадратическое отклонение (SD). Значимость различий в частоте аллелей, генотипов и комбинаций генотипов между сравниваемыми выборками определяли с использованием критерия хи-квадрат или точного теста Фишера. Сравнение групп по количественному признаку проводили с помощью непарного t теста либо дисперсионного анализа (ANOVA). При проведении корреляционного анализа использовали критерий Спирмена. Для оценки вклада генетического компонента в фенотипическую дисперсию использовали регрессионный анализ. Различия считались значимыми при Р<0.05.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Для исследования были отобраны функционально значимые полиморфизмы 12 генов, белковые продукты которых взаимодействуют друг с другом и регулируют множество процессов в организме (ангиогенез, митохондриальный биогенез, обмен инсулина, жиров, кальция и углеводов, гипертрофия скелетных мышц и миокарда, регуляция состава мышечных волокон, термогенезе и др.) (рис. 1).
1. Результаты генотипирования спортсменов и лиц контрольной группы
В целом, показана значимо более высокая частота NFATC4 Gly 160 (Р = 2,5 х 10"7), PPARA rs4253778 G (Р = 0.018), PPARD rs2016520 С (Р =0.006), PPARGCIA Gly482 (?=6х 10"5), PPARGCIВ 203Pro (Р = 0.004), PPP3R1 51 (Р = 0.009), TFAM 12Thr (Р = 6,1 х Ю-9), UCP2 55Val (Р = 0.0025), UCP3 rsl800849 Т (Р = 3 х Ю-6) и VEGFA rs2010963 С (Р = 0.003) аллелей в группе стайеров, и более высокая частота HIFI A 582Ser (Р = 0.0054), PPARA rs4253778 С (Р = 0.048), PPARG 12А1а (Р = 0.0017) и PPARGCI В 203Pro (Р = 0.0017) аллелей в группе спортсменов, занимающихся скоростно-силовыми видами спорта, по сравнению с контрольной выборкой.
1.1. Распределение генотипов и аллелей по HIF1A
Частота 582Ser аллеля в группе спортсменов не отличалась от контрольной выборки (9,3% против 7,8%; /"=0.136). При распределении спортсменов на 5 групп с учетом проявления необходимых физических качеств, частота HIFI A 582Ser аллеля в IV группе значимо превышала популяционные данные (11,5% против 7,8%; Р = 0.027). При оценке распределения частот аллелей в зависимости от спортивной квалификации было обнаружено, что во И-й группе спортсменов частота 582Ser аллеля значимо снижается с ростом квалификации (10,1% (разряд+КМС) <— 6,9% (MC) 4,1% (МСМК+ЗМС); Р = 0.038), а в IV (10,1% (разряд+КМС) -> 13,5% (MC) -> 33,3% (МСМК+ЗМС); Р = 0.007) и V (6,4% (разряд+КМС) — 9,3% (MC) 11,3% (МСМК+ЗМС); Р = 0.04) группах спортсменов частота 582Ser аллеля значимо повышается.
Механическая нагрузка
I Гормональные[ перестройки [
Нейрональная активация
Метаболические изменения
4
Рис. 1. Схема влияния основных стрессорных факторов наэкспрессию некоторых генов нервно-мышечного аппарата человека, ответственных за развитие различных фенотипов
Таким образом, можно предположить, что 582Ser аллель благоприятен для развития и проявления скоростно-силовых качеств. Значимо более высокий процент носителей 582Ser аллеля среди спортсменов IV и V групп по сравнению с контрольной группой, а также повышение у них частоты 582Ser аллеля с ростом спортивной квалификации, возможно, связан с постепенным спортивным отбором, поскольку 582Ser аллель ассоциируется с высокими гликолитическими возможностями (Tanimoto К. et al., 2003).
12. Распределение генотипов и аллелей по NFATC4
Частота Glyl60 аллеля в группе спортсменов значимо отличалась от контрольной выборки (47,6% против 43,9%; Р=0.008). При распределении спортсменов на 5 групп частота NFATC4 Glyl60 аллеля в I-III группах значимо превышала популяционные данные (53,0%, 49,5% и 51,3% против 43,9%, соответственно; Р < 0.05).
При оценке распределения частот аллелей в зависимости от спортивной квалификации было обнаружено, что в I-III группах спортсменов частота Glyl60 аллеля значимо повышается с ростом квалификации (I группа; 48,3% (разряд+КМС) — 59,2% (МС) — 60,9% (МСМК+ЗМС); Р = 0.008; II группа: 43,6% (разряд+КМС) — 53% (МС) -» 55,1% (МСМК+ЗМС); Р = 0.027; III группа: 41% (разряд+КМС) 55,8% (МС) -* 58,8% (МСМК+ЗМС); Р = 0.037).
Обнаруженная более высокая частота NFATC4 GlylóO аллеля у спортсменов, занимающихся видами спорта с преимущественным проявлением выносливости, по сравнению с контрольной группой и ее повышение с ростом спортивной квалификации может свидетельствовать о том, что носительство NFATC4 GlylóO аллеля благоприятствует развитию аэробных механизмов энергообеспечения.
1J. Распределение генотипов и аллелей по PPARA
Частота PPARA С аллеля в группе спортсменов («=1423) не отличалась от контрольной выборки (17,3% против 16,4%; /'=0.434). Распределение спортсменов на 5 групп показало, что частота PPARA С аллеля во II группе значимо ниже, чем в контрольной группе (11,9% против 16,4%; Р = 0.0085), и значимо выше в группах IV и V (21,9% и 19,3% против 16,4%, соответственно; Р < 0.05). При оценке распределения частот аллелей в зависимости от спортивной квалификации было обнаружено, что в 1 и II группах спортсменов частота PPARA С аллеля имеет тенденцию к снижению с ростом квалификации, при этом частота PPARA С аллеля среди высококвалифицированных стайеров (I и II группы) встречается значимо реже по сравнению с контрольной группой (9,0% против 16,4%, Р = 0.01).
На основании выявленных различий в частоте аллелей PPARA между выборками спортсменов и контрольной группой, можно предположить, что G аллель дает преимущество в развитии и проявлении выносливости, в то время как С аллель благоприятен для развития и проявления скоростно-силовых качеств. Эти предположения подтверждаются предыдущими исследованиями, в которых была показана связь PPARA С аллеля с риском развития ГМЛЖ (Jarashidi Y. et al., 2002), а также обнаружена более высокая частота генотипов PPARA GC и СС среди израильских спринтеров по сравнению со стайерами (Еупоп N. et al., 2009).
1.4. Распределение генотипов и аллелей но PPARD
Частота С аллеля в группе спортсменов не отличалась от контрольной выборки (16,4% против 14,3%; Р=0.052). При распределении спортсменов на 5 групп, частота PPARD С аллеля в I-III группах значимо превышала популяционные данные (18,6%, 17,9% и 20,7% против 16,4%, соответственно; Р < 0.05). При оценке распределения частот аллелей в зависимости от спортивной квалификации было обнаружено, что в I группе спортсменов частота PPARD С аллеля достигает максимальных значений (23,6%; Р=0.01) у высококвалифицированных спортсменов.
Таким образом, полученные результаты позволяют сделать предположение, что носительство PPARD С аллеля, ассоциирующееся с повышенной экспрессией самого транскрипционного фактора, а значит, и с увеличением окисления жирных кислот, благоприятствует развитию и проявлению качества выносливости. В пользу данной гипотезы свидетельствует высокая частота PPARD С аллеля у стайеров и ее повышение с ростом спортивной квалификации.
1.5. Распределение генотипов и аллелей по PPARG
Частота PPARG 12А1а аллеля в группе спортсменов не отличалась от контрольной выборки (17,1% против 15,3%; Р=0.085). При распределении спортсменов на 5 групп, частота PPARG 12А1а аллеля в V группе (занимающиеся видами спорта с преимущественным развитием скоростно-силовых качеств) значимо превышала популяционные данные (19,9% против 15,3%; Р = 0.0017). При оценке распределения частот аллелей в зависимости от спортивной квалификации было обнаружено, что в V группе спортсменов частота 12А1а аллеля значимо (Р < 0.0001) повышается с ростом квалификации: у квалифицированных (26,3%) и высококвалифицированных спортсменов частота PPARG 12А1а аллеля достигла максимальных значений (26%).
Полученные результаты позволяют сделать предположение, что носительство PPARG 12А1а аллеля, повышающее чувствительность мышечной ткани к инсулину, а значит, усиливающее его анаболическое действие на скелетные мышцы, предрасполагает к развитию и проявлению скоростно-силовых качеств.
1.6. Распределение генотипов и аллелей по PPARGC1A
Частота PPARGC1A 482Ser аллеля в группе спортсменов значимо отличалась от контрольной выборки (30,6% против 34,5%; Р=0.0038). При распределении спортсменов на 5 групп частота PPARGC1A 482Ser аллеля в I и II группах была значимо ниже по сравнению с популяционными данными (29,7% и 26,1% против 34,5%, соответственно; Р < 0.05). При оценке распределения частот аллелей в зависимости от спортивной квалификации было обнаружено, что во II группе спортсменов частота 482Ser аллеля значимо понижается с ростом квалификации (MC: 24,6%; Р = 0.0015; МСМК+ЗМС: 20,5%; Р = 0.014). Отдельный анализ также выявил значимо более низкую частоту 482Ser аллеля среди МСМК III группы (15,4%; Р = 0.041).
Полученные результаты подтвердили данные Lucia А. et al. (2005) о том, что частота PPARGC1A 482Ser аллеля значимо ниже в группе элитных стайеров по сравнению с контрольной группой, а Gly482 аллель ассоциируется с повышенными показателями максимального потребления кислорода. В нашем исследовании, как у стайеров, так и спортсменов, занимающихся видами спорта с преимущественным
проявлением смешанных качеств переменной мощности, частота 482Ser аллеля была значимо ниже по сравнению с контрольной группой. Поскольку Ser аллель ассоциируется со снижением экспрессии гена PPARGC1A (Ling С. et al., 2004), то это также влияет на окислительные процессы и митохондриальный биогенез в клетках, а значит, снижает аэробный потенциал организма.
1.7. Распределение генотипов и аллелей по PPARGC1B
Частота 203Рго аллеля в группе спортсменов значимо отличалась от контрольной выборки (7,2% против 4,9%; />=0.0009). Распределение спортсменов на 5 групп показало, что в I, II, IV и V группах, в которые входят виды спорта, развивающие как выносливость, так и скоростно-силовые качества, частота PPARGC1B 203 Pro аллеля значимо выше, чем в контрольной группе (7,1%, 7,2%, 7,9% и 7,1%, соответственно, против 4,9%; Р < 0.05). При оценке распределения частот аллелей в зависимости от спортивной квалификации было обнаружено, что во всех группах спортсменов частота 203Рго аллеля значимо повышается с ростом квалификации. Особенно наглядно это представлено в III (0% (разряд+КМС) —> 8,3% (МС) -» 14,7% (МСМК+ЗМС); Р = 0.0017) и объединенной (I-V: 6,5% (разряд+КМС) -» 6,8% (МС) 10,2% (МСМК+ЗМС); Р < 0.0001) группах.
Таким образом, носительство PPARGC1B 203Рго аллеля может благоприятствовать занятиям видами спорта, направленными на развитие, как выносливости, так и скоростно-силовых качеств.
1.8. Распределение генотипов и аллелей по PPP3R1
Частота PPP3R1 5D аллеля в группе спортсменов значимо отличалась от контрольной выборки (6,5% против 8,7%; />=0.004). Распределение спортсменов на 5 групп показало, что в I (4,7%; Р = 0.0019) и III (3,0%; Р = 0.0039) группах частота PPP3R1 5D аллеля значимо ниже, чем в контрольной группе. При оценке распределения частот аллелей в зависимости от спортивной квалификации было обнаружено, что в I-III группах спортсменов частота 5D аллеля понижается с ростом квалификации. В объединенной группе стайеров и средневиков (I-III группы) это наглядно представлено (6,1% (Р = 0.035) 5,3% (Р = 0.015) -> 3,2% (Р = 0.006)). Стоит отметить, что среди наиболее высококвалифицированных спортсменов (ЗМС) I-III групп отсутствовали носители PPP3RI 5D аллеля.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что носительство PPP3R1 5D аллеля может оказывать неблагоприятный эффект на развитие и проявление качества выносливости. Это предположение согласуется с данными о том, что наличие PPP3RI 5D аллеля ассоциировано с предрасположенностью к развитию ГМЛЖ у больных гипертензией (фактор, лимитирующий физическую работоспособность) (Tang W. et al., 2005).
1.9. Распределение генотипов и аллелей по TFAM
Частота TFAM 12Thr аллеля в группе спортсменов значимо отличалась от контрольной выборки (12,3% против 9,1%; Р=0.0004). При распределении спортсменов на 5 групп, частота TFAM 12Thr аллеля в I, II и IV группах значимо превышала популяционные данные (15,6%, 13,6% и 12,6% против 9,1%, соответственно; Р < 0.05). При оценке распределения частот аллелей в зависимости от спортивной квалификации было обнаружено, что в I, II и IV группах спортсменов
частота 12Thr аллеля значимо повышается с ростом квалификации (I группа: 14,5% (разряд+КМС) 16,7% (МС) -> 18,2% (МСМК+ЗМС); И группа: 7,2% (разряд+КМС) -» 17,5% (МС) -> 19,2% (МСМК+ЗМС); Р = 0.0006; IV группа: 11,1% (разряд+КМС) -> 13,2% (МС) 25% (МСМК+ЗМС); Р = 0.02).
Таким образом, носительство TFAM 12Thr аллеля благоприятствует развитию и проявлению выносливости. Данное предположение согласуются с ранее опубликованными данными, где была показана ассоциация TFAM 12Thr аллеля с низким риском развития ГМЛЖ у спортсменов (Goriyeva S.B. et а]., 2009) и высокой физической работоспособностью дайверов (Linde E.V. et al., 2009).
1.10. Распределение генотипов и аллелей по UCP2
Частота UCP2 55Val аллеля в группе спортсменов значимо отличалась от контрольной выборки (41,5% против 36,7%; Р=0.0006). При распределении спортсменов на 5 групп, частота UCP2 55Val аллеля в I, III и IV группах значимо превышала популяционные данные (44,4%, 45,3% и 44,9% против 36,7%, соответственно; Р < 0.05). При оценке распределения частот аллелей в зависимости от спортивной квалификации было обнаружено, что в совокупной выборке, состоящей из спортсменов I-1II групп, частота UCP2 55VaI аллеля повышается с ростом квалификации и значимо отличается от данных контрольной группы (разряд+КМС: 41,8%, Р=0.019; МС: 43,3%, Р=0.0065; МСМК+ЗМС: 43,7%, Р = 0.047).
Предположение, что носительство UCP2 55Val аллеля благоприятствует развитию и проявлению выносливости, согласуется с данными об ассоциации UCP2 55Val аллеля с высокой метаболической эффективностью мышечной деятельности и физической активностью, а также с пониженным расходом энергии в покое (Astrup А. et al., 1999; Buemann В. et al, 2001).
1.11. Распределение генотипов и аллелей по UCP3
Частота UCP3 rs 1800849 Т аллеля в группе спортсменов значимо отличалась от контрольной выборки (28,5% против 24,2%; Z^O.0007). При распределении спортсменов на 5 групп, частота UCP3 rsl800849 Т аллеля в I-III группах значимо превышала популяционные данные (33,0%, 29,7% и 35,3% против 24,2%, соответственно; Р < 0.05). При оценке распределения частот аллелей в зависимости от спортивной квалификации было обнаружено, что в совокупной выборке, состоящей из спортсменов I-III групп, частота UCP3 rs 1800849 Т аллеля значимо повышается с ростом квалификации (28,9% (разряд+КМС) -» 33,7% (МС) -> 37,4% (МСМК+ЗМС: ? = 0.011).
Таким образом, носительство UCP3 rs 1800849 Т аллеля благоприятствует развитию аэробных механизмов энергообеспечения. Это предположение согласуется с данными о том, что наличие UCP3 rsl800849 Т аллеля ассоциировано с высокой активностью гена (Schrauwen P. et al., 1999), пониженным индексом массы тела, сниженным уровнем жироотложения и минимальным приростом толщины межжелудочковой перегородки в течение года тренировок у гребцов (Halsall D.J. et al., 2001; Liu Y.J. et al, 2005; Goriyeva S.B. et al., 2008).
1.12. Распределение генотипов и аллелей по VEGFA
Частота rs2010963 С аллеля в группе спортсменов значимо отличалась от контрольной выборки (29,5% против 24,5%; Р<0.0001). При распределении
спортсменов на 5 групп частота VEGFA rs2010963 С аллеля в I, III, IV и V группах значимо превышала популяционные данные (31,1%, 32,8%, 29,8% и 28,5% против 24,5%, соответственно; Р < 0.05). При оценке распределения частот аллелей в зависимости от спортивной квалификации было обнаружено, что в совокупной выборке спортсменов (I-V группы) частота VEGFA rs2010963 С аллеля повышается с ростом квалификации (разряд+КМС: 28,1%, Р=0.015; MC: 31,2%, Я=0.0003; МСМК+ЗМС: 31,3%, Р = 0.0027).
Полученные результаты свидетельствуют о том, что носительство VEGFA rs2010963 С аллеля благоприятствует развитию и проявлению аэробных механизмов энергообеспечения. Данное предположение согласуются с ранее опубликованными данными на примере 148 добровольцев, ведущих малоподвижный образ жизни в возрасте 50-75 лет (Prior S.J. et al., 2006). Прирост МПК в результате 24 недель аэробных тренировок был значимо большим у носителей VEGFA гаплотипов, содержащих —634С (rs2010963 С) аллель. В той же работе обнаружено, что в культуре миобласгов человека VEGFA rs2010963 С аллель экспрессируется в большей степени, чем rs2010963 G аллель. Высокая экспрессия VEGFA rs2010963 С аллеля предполагает более выраженный адаптационный рост капилляров в ответ на физические нагрузки аэробного характера.
1.13. Комплексный анализ по результатам генотипирования
В таблицах 1-2 представлены наиболее значимые генетические маркеры выносливости и быстроты/силы в отдельных видах спорта. При проведении комплексного анализа для каждой группы и видов спорта определялись суммарные частоты аллелей, а также процент носителей высокого числа аллелей выносливости либо быстроты/силы.
Суммарная частота аллелей выносливости и быстроты/силы
Один из подходов комплексного анализа предполагает определение суммарной частоты аллелей выносливости или быстроты/силы среди спортсменов и лиц контрольной группы. Для этого общее число аллелей разных генов со сходным эффектом суммируется и определяется их процент от общего числа всех аллелей. В таблице 3 представлено распределение аллелей выносливости и быстроты/силы у спортсменов различной специализации (при анализе не учитывались данные по разрядникам). В целом, в совокупной выборке спортсменов частота аллелей, как выносливости (43,6% против 39,8%; /"<0.0001), так и быстроты/силы (12,8% против 11,4%; Р=0.014), была статистически значимо выше, чем в контрольной группе.
Еще один «аллельный» подход предполагает сравнение процентного соотношения индивидов с высоким и низким числом аллелей, благоприятствующих развитию и проявлению какого-либо физического качества между спортсменами и контрольной группой. Каждому индивиду присваивается свой балл (число аллелей выносливости) и устанавливается соотношение носителей высокого (например, от 9 до 14) и низкого (например, от 3 до 8) числа аллелей выносливости (табл. 4). Можно видеть, что в I (64,3%), II (56,2%), III (56,9%) и IV (49,2) группах индивидов с высоким числом аллелей выносливости значимо больше по сравнению с контролем (37,8%). Эти различия становятся еще более выраженными при стратификации спортсменов на подгруппы с учетом спортивной квалификации (рис. 2). В этом случае в I-IV группах спортсменов процент носителей высокого числа аллелей выносливости повышается с ростом спортивной квалификации.
Таблица 1
Значимые генетические маркеры выносливости в отдельных видах спорта
Аллели выносливости
Группа Вид спорта Р ° К 45 РРАЯА «4253778 О О о гч §2 X о а, гч 3: а 5 о О <ч СУ* оо О о о о- <4 "о 0, а 5 •я > V) £ н Оч со и 2 УЕйРА гэ2010963 С
5:
Биатлон + + + +
Велошоссе + + + +
Лыжные гонки 15-50 км + + + + + + + + +
I Плавание 5-25 км + + +
Спортивная ходьба + + + +
Триатлон + + + + + +
Все + + + + + + + + + +
Академическая гребля + + + + + + +
Бег 3-10 км +
II Коньки 5-10 км +
Лыжные гонки 5-10 км + + +
Плавание 800-1500 м + + + + + +
Все + + + + + + + + +
Бег 800-1500 м
Гребля на байдарках +
III Коньки 1,5-3 км + + + + + +
Плавание 200-400 м +
Все + + + + + + + +
Баскетбол + +
Бокс + +
Борьба + + + +
IV Теннис + + +
Футбол +
Хоккей с шайбой + +
Все + + + + +
Аналогичным образом проведен комплексный анализ по определению соотношения спортсменов различных групп с высоким числом аллелей быстроты и силы (от 3 до 5 аллелей) и низким (от 0 до 2 аллелей) (табл. 5). Как видно, в I (7,4%), IV (8,3%) и V (7,9%) группах индивидов с 3-5 аллелями быстроты/силы значимо больше по сравнению с контролем (3,4%). При стратификации спортсменов на подгруппы с учетом спортивной квалификации соотношение носителей с высоким числом аллелей быстроты/силы (3-5) возрастает с ростом спортивной квалификации в III-V группах (рис. 3). Эти данные также свидетельствуют о том, что вероятность достижения высоких результатов в видах спорта, в различной степени направленных на развитие быстроты и силы, повышается с увеличением носительства числа аллелей, ассоциированных с этими качествами.
Таблица 2
Значимые генетические маркеры быстроты/силы_
Аллели быстроты/силы
Вид спорта HIF1A PPARA PPARG PPARGC1B
582Ser rs4253778 С 12А1а 203Pro
Бег 60-400 м + + +
Бодибилдинг +
Горнолыжный спорт +
Коньки 500-1000 м + +
Метания + + +
Пауэрлифтинг +
Плавание 50-100 м +
Прыжки в длину +
Прыжки с шестом +
Прыжки с трамплина
Спортивная гимнастика +
Тяжелая атлетика + + + +
Все + + + +
Таблица 3
Распределение аллелей выносливости и быстроты/силы у спортсменов различной _специализации_
Группа Вид спорта Аллели
выносливости быстроты/силы
% Р % Р
I Биатлон 47,4 <0.0001* 13,0 0.549
Велошоссе 46,9 0.024* 18,8 0.009*
Лыжные гонки 15-50 км 47,3 <0.0001* 10,6 0.628
Плавание 5-25 км 42,9 0.225 7,8 0.262
Спортивная ходьба 49,1 <0.0001* 12,5 0.736
Триатлон 47,3 0.0004* 10,3 0.682
Все 47,0 <0.0001* 11,7 0.766
II Академическая гребля 44,3 <0.0001* 11,7 0.777
Бег 3-10 км 47,0 0.173 18,8 0.595
Коньки 5-10 км 49,0 0.077 9,4 0.938
Лыжные гонки 5-10 км 48,8 0.0015* 6,7 0.141
Плавание 800-1500 м 46,6 0.0025* 9,9 0.599
Все 45,0 <0.0001* 11,2 0.827
III Бег 800-1500 м 48,6 0.043* 5,0 0.308
Гребля на байдарках 44,1 0.029* 13,7 0.307
Коньки 1,5-3 км 44,8 0.0015* 14,4 0.096
Плавание 200-400 м 43,1 0.156 13,0 0.564
Все 44,5 <0.0001* 13,4 0.093
IV Баскетбол 40,8 0.736 15,6 0.178
Бокс 47,0 0.0025* 7,2 0.143
Борьба 42,1 0.061 12,0 0.669
Теннис 45,4 0.089 12,5 0.875
Футбол 46,3 0.289 18,8 0.304
Хоккей с шайбой 46,7 0.151 8,3 0.663
Все 43,3 0.0003* 11,9 0.689
Бег 60-400 и 40,5 0.575 14,3 0.048*
Бодибилдинг 41,5 0.407 10,6 0.771
Горнолыжный спорт 44,6 0.151 12,5 0.858
Коньки 500-1000 м 38,8 0.554 13,3 0.297
Метания 45,0 0.059 21,1 0.001*
V Пауэрлифтинг 42,2 0.561 13,9 0.633
Плавание 50-100 м 42,2 0.302 10,9 0.921
Прыжки (легк. атлетика) 41,7 0.605 15,3 0.398
Прыжки с трамплина 40,4 0.902 12,5 0.893
Спортивная гимнастика 39,4 0.851 10,7 0.883
Тяжелая атлетика 41,1 0.409 19,0 <0.0001*
Все 40,9 0.115 143 0.0003*
Все спортсмены 43,6 <0.0001* 12,8 0.014*
Контрольная группа 39,8 1.000 11,4 1.000
*Р<0.05, статистически значимые различия между группами спортсменов и контрольной выборкой.
Таблица 4
Соотношение индивидов (%) с различным числом аллелей выносливости в 5 группах
спортсменов и в контрольной группе
Число аллелей выносливости Контроль Группы
V IV III II I
14 0 0,2 0 0 1,4 0
13 0,8 0,2 1,2 0 1,0 2,1
12 1,9 2,7 2,8 4,3 4,8 8,7
11 6,2 5,4 7,7 9,5 11,4 9,4
10 11,9 14,1 13,3 19,8 14,8 17,7
9 17,0 18,1 24,2 23,3 22,8 26,4
8 21,7 23,5 20,2 28,5 19,3 16,3
7 18,8 18,1 16,1 10,3 13,5 12.8
6 12,9 10,4 9,7 4,3 7,9 5,6
5 5,6 6,0 3,2 0 3,1 1,0
4 3,0 1Д 1,6 0 0 0
3 0,2 0,2 0 0 0 0
9-14 37,8 40,7 49,2 56,9 56,2 64,3
3-8 62,2 59,3 50,8 43,1 43,8 35,7
р* - 0.253 8,2 х 10" 5,7 х 10"5 1,2 х 10"1 4,9 х 10~1Ь
*Р значения, полученные при сравнении соотношения носителей высокого числа аллелей выносливости (9-14) и низкого числа (3-8) между спортсменами 1-У групп и контрольной группой.
Рис. 2. Соотношение индивидов (%) с различным числом аллелей выносливости в 5 группах спортсменов разной квалификации и в контрольной группе (37,8%). I
группа: разряд, KMC - 56,6%, Р = 2,3 х 10"6; МС - 75,0%, Р = 8,7 х 10~9; МСМК+ЗМС - 76,4%, Р = 1,0 х КГ8. II группа: разряд, KMC - 44,1%, Р = 0,18; МС -
- 62,4%, Р = 4,0
х 10"; МСМК+ЗМС - 71,7%, Р = 1,8 х 10"'. III группа: разряд, KMC - 46,2%, Р = 0,28; МС - 60,0%, Р = 5,6 х 1СГ4; МСМК+ЗМС - 70,5%, Р = 6,0 х 10"3. IV группа: разряд, KMC - 45,6%, Р = 3,8 х Ю-2; МС - 62,9%, Р = 2,6 х Ю-3; МСМК+ЗМС - 60,0%, Р = 4,2 х Ю-2. V группа: разряд, KMC - 40,6%; МС - 41,4%; МСМК+ЗМС - 40,4%.
Таблица 5
Соотношение индивидов (%) с различным числом аллелей быстроты/силы в 5
Число аллелей быстроты/силы Контроль Группы
V IV III II I
5 0.2 0,9
4 0,4 1,2 1,5 1,8 0,7 0,8
3 3,0 6,5 6,9 3,7 3,5 6,7
2 21,6 20,2 26,0 21,1 15,9 17,8
I 37,2 43,3 28,9 38.5 42,1 3 7,5
0 37,8 28,6 36,7 34,0 37,8 37,2
3-5 3,4 7,9 8,3 6,4 4,2 7,4
0-2 96,6 92,1 91,7 93,6 95,8 92,6
Р* - 0.0017 0.0064 0.173 0.575 0.015
*Р значения, полученные при сравнении соотношения носителей высокого числа аллелей быстроты/силы (3—5) и низкого числа (0-2) между спортсменами I—V групп и контрольной группой.
Рис. 3. Соотношение индивидов (%) с высоким (3-5) числом аллелей быстроты/силы в 5 группах спортсменов разной квалификации и в контрольной группе (3,4%).
I группа: разряд, KMC - 7,6%, Р = 0.02; МС - 4,3%, Р = 0.677; МСМК+ЗМС -9,6%, Р = 0.044. II группа: разряд, KMC - 4,3%, Р = 0.592; МС - 5,4%, Р = 0.311; МСМК+ЗМС - 0%, Р = 0.627. III группа: разряд, KMC - 2,8%, Р = 1.00; МС - 5,2%, Р = 0.455; МСМК+ЗМС - 20%, Р = 0.016. IV группа: разряд, KMC - 8,3%, Р = 0.01; МС - 0%, Р = 1.00; МСМК+ЗМС - 33,3%, Р = 0.0036. V группа: разряд, KMC - 5,6%, Р = 0.174: МС - 8,3%, Р = 0.032; МСМК+ЗМС - 14,7%, Р = 0.0002.
В целом, было показано, что индивиды с наличием 9 и более аллелей выносливости (какие-либо из NFATC4 Glyl60, PPARA rs4253778 G, PPARD rs2016520 С, PPARGC1A Gly482, PPARGC1B 203Pro, PPP3R1 51, TFAM 12Thr, UCP2 55Val, UCP3 rsl800849 T и VEGFA rs2010963 С аллелей) имеют шансы стать выдающимися стайерами в 3 раза больше, чем носители меньшего числа аллелей выносливости. Индивиды с наличием 3 и более аллелей быстроты/силы (какие-либо из HIF1A 582Ser, PPARA rs4253778 С, PPARG 12А1а, PPARGC1B 203Рго аллелей) имеют шансы стать выдающимися спортсменами в видах спорта, направленных на развитие быстроты и силы в 2,4 раза больше, чем носители меньшего числа аллелей быстроты/силы.
Таким образом, показана возможность использования комбинационного подхода (учет генотипов и групп аллелей) при анализе генотипических данных у спортсменов различных специализаций и квалификаций. На основании сочетаний генотипов разных генов существует возможность определения генетических маркеров (самые частые либо уникальные комбинации генотипов), ассоциированных с двигательной деятельностью. С другой стороны, формирование групп аллелей выносливости либо быстроты/силы позволяет выявлять суммарный вклад
(аддитивный эффект) отдельных полиморфизмов генов в развитие и проявление физических качеств человека.
2. Ассоциация полиморфизмов генов с показателями физической работоспособности у спортсменов
Значимые результаты данной части исследования по типу «генотип-фенотип» представлены в таблице 6. Они свидетельствуют об ассоциации Н1Р1А Рго582, №470 01у160, РРАКА гз4253778 в, РРАПССЫ ®у482, РРАКОС1В 203Рго, РРРЗК1 51, ГЛШ 12ТЬг, иСР2 55Уа1, 11СРЗ тб 1800849 Т, \-EGFA гэ2010963 С аллелей с высокой физической работоспособностью у гребцов-академистов. Суммарный вклад этих аллелей в фенотипическую дисперсию МПК составил 21,1%. Эти результаты отчасти объясняют факт превалирования данных аллелей у спортсменов, занимающихся видами спорта, направленными на развитие выносливости.
Таблица 6
Генетические маркеры, ассоциированные с некоторыми показателями физической работоспособности у гребцов-академистов.
Генетический маркер Фенотипы
МПК КП ПАНО от МПК Wmax W на АэП W на ПАНО Лактат
HIFI A Pro М-КМС М-МС
NFATC4 Gly 160 Ж-КМС Ж-МС М-МС
PPARA G М-МС Ж-МС Ж-МС
PPARGC1A Gly482 М-МС М-МС
PPARGCl В 203Pto М-МС М-МС
PPP3R1 51 Ж-КМС Ж-МС М-КМС Ж-КМС Ж-МС
TFAM 12Thr М-МС М-МС
UCP2 55Val М-КМС
UCP3 T Ж-МС Ж-МС Ж-МС
VEGFA С М-МС М-МС Ж-МС
Примечание: Ж-КМС - женщины, кандидаты в мастера спорта; Ж-МС - женщины, мастера спорта; М-КМС - мужчины, кандидаты в мастера спорта; М-МС - мужчины, кандидаты в мастера спорта.
3. Ассоциация полиморфизмов генов с типом мышечных волокон
3.1. Результаты биопсии скелетных мышц у физически активных мужчин
Процент медленных (МВ) и быстрых (БВ) мышечных волокон в группе испытуемых составил в среднем 53,3 (10)% и 50 (10,6)%, соответственно. Сравнительный анализ выявил ассоциацию полиморфизмов некоторых генов с гистоморфометрическими показателями. Так, РРА1Ы Ов и РРА1Ю ТС/СС генотипы статистически значимо ассоциируются с преобладанием МВ (РРАИА: Ой - 54,5 (9,9)%, СС - 39,9 (5)%; Р = 0.018. РРАЯЛ: ТС/СС - 59,4 (9,7)%, ТТ - 51,1 (9,4)%; Р = 0.017), а РРАЯй ТТ генотип - с высоким соотношением БВ (РРАМ>. ТС/СС - 44,3
(9,8)%, TT - 52,1 (10,3)%; P = 0.035). Поскольку продукты этих генов относятся к детерминантам состава мышечных волокон и/или регулируют мышечный метаболизм, гипотеза о возможности ассоциации полиморфизмов генов-ре^ляторов семейства PPAR с типом мышечных волокон находит свое подтверждение.
Для оценки сочетанного влияния полиморфизмов генов на состав мышечных волокон мы выделили аллели предрасположенности к высокому содержанию MB (PPARA G, PPARD С; в том числе другие аллели, ассоциированные с высоким соотношением MB на уровне тенденции: PPARGC1A Gly482, PPARGC1B 203Рго, PPP3RI 51) и аллели предрасположенности к высокому содержанию БВ (PPARA С, PPARD Т; в том числе другие аллели, ассоциированные с высоким соотношением БВ на уровне тенденции: PPARGC1A 482Ser, PPARGCIB А1а203, PPP3RI 5D). В этом случае, при суммировании аллелей предрасположенности к высокому содержанию MB, была обнаружена корреляция между числом аллелей и процентным соотношением MB (2-3 аллеля (л=2) - 39 (5,6)%, 4-5 аллелей (я=20) - 51,5 (9,4)%, 6 аллелей (л=12) - 55,1 (9,8)%; 7-8 аллелей (л=7) - 59,6 (9,2)%; г=0.36, Р=0.02). С другой стороны, при суммировании аллелей предрасположенности к высокому содержанию БВ, была обнаружена корреляция между числом аллелей и процентным соотношением БВ (2-3 аллеля (п=7) - 43,8 (9,1)%, 4 аллеля («=12) - 48 (12,3)%, 5 аллелей («=15) - 52,3 (9,4)%; 6-7 аллелей (и=б) - 53,8 (9,9)%; 8 аллелей («= 1) - 62%; г= 0.42, Р=0.006). Суммарный вклад аллелей выносливости в фенотипическую дисперсию состава медленных мышечных волокон составил 25,0%.
3.2. Результаты биопсии скелетных мышц у конькобежцев
Процент медленных и быстрых мышечных волокон в группе конькобежцев (п = 26) составил в среднем у мужчин 64,3 (11,2)% и 41,5 (10,1)%, соответственно, и у женщин 64,2 (11,1)% и 37,2 (10,4)%, соответственно (различия статистически не значимые). Ассоциативный анализ показал взаимосвязь PPARD ТС генотипа с преобладанием MB (TT: 59,9 (10,9)%, ТС: 72,3 (7,1)%; Р = 0.043) в подгруппе мужчин-конькобежцев (п = 14). В подгруппе женщин-конькобежцев (и = 12) HIFI А Pro582 (Pro/Pro - 67,7 (6,3)% Pro/Ser - 47 (16,9)%; Р = 0.0076), PPARA G (GG - 69,6 (6,3)%, GC - 56,8 (12,6)%; P = 0.042) и PPARG Prol2 (Pro/Pro - 68 (6,7)%, Pro/Ala - 53 (15,7)%; P = 0.035) аллели статистически значимо ассоциируются с преобладанием MB, a HIFI A 582Ser (Pro/Pro - 32,1 (6,4)% Pro/Ser - 53 (16,9)%; Р = 0.0076), PPARA С (GG - 30,1 (6,4)%, GC - 43,2 (12,7)%; P = 0.039) и PPARG 12Ala (Pro/Pro - 31,7 (6,8)%, Pro/Ala - 47 (15,7)%; P = 0.034) аллели - с высоким соотношением БВ.
В физиологическом отношении результаты по мышечным волокнам соотносятся с данными, полученными в ходе ассоциативного исследования по сравнению частот аллелей генов-регуляторов между спортсменами и контрольной группой, а также с данными по тестированию физической работоспособности гребцов-академистов.
4. Ассоциация полиморфизмов генов с двигательной подготовленностью
Средний рост девочек составил 147,7 (6,8) см (от 129 до 167 см), что значимо больше, чем у мальчиков того же возраста (145,7 (6,9) см (от 128 до 169 см); Р = 0.002). Очевидно, что индивиды, отличающиеся по стадии онтогенеза, демонстрируют различные результаты педагогического тестирования. На этом основании группы мальчиков и девочек нами были поделены на 2 подгруппы в зависимости от длины тела.
Таблица 7
Генетические маркеры, ассоциированные с антропометрическими и _функциональными данными у мальчиков и девочек_
Генетическии маркер Фенотипы
Вес (высокие значения) имт (высокие значения) САД (низкие значения) ДАД (низкие значения) чсс„„ (низкие значения) чсс^ (низкие значения) ЖЕЛ (высокие значения)
UIF1A Рго582 Д1
NFATC4 Glyl60 М1
PPARA G Д1
PPARAC М2 М2
PPARDC
PPARD Т М1.Д1 Д1
PPARG 12А1а М2
PPARGC1A Gly482 М1, Д2 Д1 М,Д2
PPARGC1A 482Ser М1.Д1, Д2 да
PPARGClß 203Pro Д1
PPP3R! 51 MI
TFAM 12Thr М1 М1
UCP2 55Val М1 М2 Д1
UCP3 T Д2 Д2 М1
UCP3 С Д1 Д1
VEGFA С М1 М2
Таблица 8
Генетаческие маркеры, ассоциированные с высокими значениями некоторых показателей двигательной подготовленности у мальчиков и девочек
Генетический маркер Фенотипы
Силовой индекс Быстрота Прыжки в длину Дина моме-трия Мышечная выносливость Аэробная выносливость ИФИ ОФП
HIFI А Рго582 М1
HIFI А 582Ser М1
NFATC4 Glyl60 Д1 М1
PPARA G М.Д2 М1
PPARAC Ml М
PPARDC Д1
PPARD T Ml М2 Д1 М1
PPARG 12Ala Д2 Д2
PPARGCIA Gly482 Д2 Д1 Д2
PPARGC1A 482Ser М М1
PPARGCIB 203Pro M2 Д2 Д1 Д2 Д1
PPP3RI 51 М2 М2
TFAM 12Thr Д1 Д1,Д2
UCP2 55Val Д1 М1 М1
UCP3 T М1.Д1 Д2 Д1
VEGFA С М1, Д2
В первой подгруппе (Д1) девочки имели длину тела от 129 до 147 см (и = 126), во второй (Д2) —от 148 до 167 см (п = 114). В первой подгруппе (М1) мальчики имели длину тела от 128 до 145 см (п = 110), во второй (М2) - от 146 до 169 см (п = 105). В таблицах 7-8 представлены основные результаты педагогического тестирования в зависимости от данных генотипирования в подгруппах мальчиков и девочек.
Проведенное тестирование показало наличие сильной взаимосвязи между рядом показателей антропометрии, двигательной подготовленности, состояния сердечно-сосудистой системы и данными генотипирования у детей среднего школьного возраста, несмотря на то, что в этом возрасте фенотипы развиты не в полной мере. Следует отметить, что обнаруженные ассоциации полностью согласуются с данными, полученными в результате исследований «случай-контроль» и «генотип-фенотип» (на примере таких фенотипов, как физическая работоспособность и состав мышечных волокон).
5. Ассоциация полиморфизмов генов с эхокардиографическими показателями
У высококвалифицированных мужчин-конькобежцев, носителей генотипа GC по PPARA, степень гипертрофии миокарда была значимо больше, чем у носителей генотипа GG. Об этом свидетельствуют более высокие значения ММЛЖ (363,2 (24,9) г против 292,4 (31,9) г; />=0.024,), ИММлж (173,4 (5,4) г/м2 против 143,2 (13,6) г/м2; />=0.005) и МЖП (1,38 (0,13) см против 1,2 (0) см; />=0.034) у носителей GC генотипа. В группе женщин-гребцов, носительниц генотипа GC по PPARA, ИММлж был больше, чем у носительниц генотипа GG с уровнем значимости близким к />=0.05 (135,4 (17,2) г/м2 против 119,6 (17,7) г/м2, />=0.08).
В группе женщин-конькобежцев носительницы PPARD ТС генотипа имели более высокие значения МЖП (1,2 (0) см против 0,97 (0,15) см; />=0.025) и ЗСдж (1,3 (0) см против 1,03 (0,11) см; Р=0.013). В группе женщин-гребцов PPARD С аллель ассоциировался с утолщением МЖП (ТТ - 1,09 (0,08) см, ТС/СС — 1,17 (0,07) см; />=0.05).
В подгруппе квалифицированных спортсменов была обнаружена ассоциация PPP3R1 5D алледя с высокими значениями ИММлж (П - 156 (31) г/м2, ID+DD - 190 (23) г/м2; Р = 0.046). В общей группе спортсменок PPP3R1 5D аллель, так же как и у мужчин, ассоциировался с высокими значениями ИММлж (Н - И 9 (19) г/м2, ГО - 140 (25) г/м2; /> = 0.033).
Кроме того, с высокими значениями ММЛЖ/ИММлж/ЗСлж У спортсменов ассоциировались VEGFA G аллель (квалифицированные конькобежцы: ММЛЖ - 333 (21) г y GG против 254 (21) г у GC, />=0.002; ИММлж- 169 (10) г/м2у GG против 130 (18) г/м2 у GC; />=0.015), NFATC4 160А1а аллель (все спортсмены мужского пола: ММЛЖ - 398 (77) г у Ala/Ala против 328 (70) г у носителей Gly 160 аллеля; />=0.01), PPARGC1B 203А1а аллель (конькобежцы-мужчины: ЗСдж -1,38 (0,1) см у Ala/Ala против 1,1 (0) см у Ala/Pro, />=0.017; конькобежцы-женщины: ММЛЖ - 165 (14) г у Ala/Ala против 224 (37) г у Ala/Pro, />=0.06) и TFAM Serl2 аллелем (гребцы-академисты мужчины: ММЛЖ - 409 (63) г у Ser/Ser против 324 (87) г у Ser/Thr+Thr/Thr, Р=0.029).
Таким образом, носительство NFATC4 160А1а, PPARA С, PPARD С, PPARGC1B 203А1а, PPP3R1 5D, TFAM Serl2 и VEGFA G аллелей ассоциируется с предрасположенностью к развитию гипертрофии миокарда у спортсменов,
занимающихся академической греблей и конькобежным многоборьем. Суммарный вклад этих аллелей в фенотипическую дисперсию MMJDK составил 20%. Для трех полиморфизмов (PPARA, PPARD, PPP3R1) эти результаты согласуются с литературными данными на примере здоровых людей, либо лиц с патологиями сердечно-сосудистой системы (Jamshidi Y. et al., 2002; Tang W. et al., 2005; Yan Z.C. et al., 2005).
6. Ассоциация полиморфизмов генов с антропометрическими, композиционными и силовыми показателями
6.1. Полиморфизмы генов и длина тела спортсменов и школьников
В исследовании по изучению взаимосвязи полиморфизмов генов PPARG и PPARGC1A с длиной тела приняли участие 455 школьников (первая подгруппа (Д1) девочек: от 129 до 147 см (п = 126), вторая подгруппа (Д2): от 148 до 167 см (и =114), первая подгруппа (Ml) мальчиков: от 128 до 145 см (л = 110), вторая подгруппа (М2) - от 146 до 169 см (п = 105)), а также 175 действующих российских квалифицированных спортсменов, занимающихся академической греблей (мужчины 20-27 лет, п = 99; рост - 191,1 (5,4) см, вес - 86 (9,7) кг), конькобежным многоборьем (мужчины 20-25 лет, п = 64; рост - 179,6 (6) см, вес - 74,9 (8,8) кг) и баскетболом (женщины 19-25 лет, л=12; рост - 180.3 (7,8) см, вес - 68,9 (7,8) кг). Гребцы были поделены натри подгруппы: 1) очень высокие (рост — 195-204 см), 2) высокие (рост-189-194 см) и 3) гребцы среднего роста (182-188 см).
Анализ взаимосвязи полиморфизма гена PPARG с длиной тела выявил ассоциацию PPARG 12А1а аллеля с высоким ростом как у конькобежцев (Ala/AIa+Pro/Ala - 182,7 (4,9) см, Pro/Pro - 178,7 (6,1) см; Р = 0.023), так и баскетболисток (Pro/Ala- 187,3 (2,1) см, Pro/Pro - 176,9 (7,3) см, Р = 0.02).
При распределении гребцов-академистов на 3 группы обнаружена линейная зависимость частоты PPARGCIA 482Ser аллеля от роста спортсменов: если в группе гребцов среднего роста частота PPARGCIA 482Ser аллеля была минимальной, то у самых высоких спортсменов она достигала максимальных значений (средний рост (18,8%) —» высокий рост (22,5%) —> очень высокий рост (33,3%); Р = 0.032 для линейного тренда). Кроме того, в первой подгруппе школьников (139,3 (4,1) см, Gly/Ser - 141,1 (3,5), см Ser/Ser - 142 (3,5) см; Р = 0.02) и во второй подгруппе школьниц (Gly/Gly - 152,3 (3,4) см, Ser/Ser - 155,2 (4,1) см; Р = 0.02) обнаружена взаимосвязь 482Ser аллеля с высоким ростом.
Полученные результаты согласуются литературными данными. В частности, известно, что к генам, отрицательно регулирующим рост костей в длину и толщину, следует отнести PPARG, продукт которого координирует экспрессию генов, вовлеченных дифференцировку остеобластов. В частности, PPARy может ингибировать сигналы гормона роста и снижать продукцию инсулиноподобного фактора роста 1, что приводит к подавлению остеобластогенеза и уменьшению костной массы (Ricote М. et al., 1998). Продукт экспрессии PPARG 12А1а аллеля обладает пониженной активностью связываться с регуляторными участками генов, которые он активирует либо подавляет (Deeb S.S. et al., 1998). Этот факт объясняет связь носительства PPARG 12А1а аллеля с высоким ростом (Meirhaeghe A. et al., 2000). Необходимо отметить, что PPARy регулирует активность генов, связываясь с la-коактиватором PPARy (который кодируется геном PPARGCIA). PPARGCIA 482Ser аллель ассоциируется со снижением уровня экспрессии гена PPARGCIA, а значит — с
уменьшением сочетанного действия комплекса PPARy-PGCla (Ling С. et al., 2004), что, предположительно может повлиять на остеогенез.
6.2. Полиморфизмы генов, антропометрические, композиционные и физиологические показатели бодибилдеров и женщин, занимающихся бодифитнесом и фитнесом.
В исследовании приняли участие 42 выступающих бодибилдера и женщины, занимающиеся бодифитнесом и фитнесом (и=21), данные которых были проанализированы по двум критериям — длительности стажа занятий и моменту фиксирования фенотипических показателей. В соответствии с этим, у 40 мужчин со стажем занятий бодибилдингом 17,1±1,4 лет и 21 женщины со стажем занятий фитнесом 15,9±1,8 лет проводили анализ по всем показателям, кроме толщины КЖС. Поскольку 18 мужчин и 8 женщин на момент сбора данных находились в соревновательном периоде, то в анализ этих подгрупп также включали различные композиционные показатели.
6.2.1. Результаты сравнительного анализа в группе мужчин с длительным (17,1±1,4 лет) стажем занятий бодибилдингом (и = 40)
Силовые показатели
Жим штанги лежа от груди. Наилучшими результатами в жиме обладали носители 582Ser аллеля генаHIF1A (Pro/Ser-209 (16), Pro/Pro- 169 (39) кг; Р = 0.07), 482Ser аллеля гена PPARGC1A (Gly/Gly - 160 (23) кг, Gly/Ser - 186 (49) кг; Р = 0.047) и 55Va! аллеля гена UCP2 (Ala/Ala - 163 (44) кг, Ala/Val - 171 (33) кг, Val/Val - 262,5 кг; Р = 0.056).
Антропометрические и композиционные показатели
Абсолютная мышечная масса. Значимые различия по абсолютной мышечной массе были обнаружены между носителями генотипов Gly/Gly и Gly/Ser по PPARGC1A (50,1 (7,2) кг против 56,8 (7,8) кг; Р = 0.038).
Окружность плеча в спокойном состоянии (рука разогнута в локтевом суставе). С большей окружностью плеча ассоциировались аллели 55Va! гена UCP2 (Ala/Ala-37,5 (3,8) см, Ala/Val-38,9 (3,7) см, Val/Val-46 (2,8) см; Р = 0.028), 482Ser гена PPARGCIA (Gly/Gly - 37,6 (3,7) см, Gly/Ser - 40,1 (4) см; Р = 0.05).
Окружность плеча в напряженном состоянии (рука согнута в локтевом суставе). С большей окружностью плеча ассоциировались аллели 55Val гена UCP2 (Ala/Ala - 41,6 (3,3) см, Ala/Val - 43,5 (3,7) см, Val/Val - 49,2 (3,7) см; Р = 0.031), 482Ser гена PPARGCIA (Gly/Gly - 41,9 (3,3) см, Gly/Ser - 44,7 (4) см; Р = 0.022), 582Ser аллель гена HIFI A (Pro/Pro - 43 (3,5) см, Pro/Ser - 50 (7) см; Р = 0.01) и 5D аллель генаPPP3R1 (5I/5D -45,7 (5,2) см, 51/51-42,6 (3,1) см; /> = 0.031).
Окружность бедра в спокойном состоянии (нога разогнута). С большей окружностью бедра ассоциировались аллели 55Val гена ÜCP2 (Ala/Ala-62,1 (5,4) см, Ala/Val - 64,3 (5,1) см, Val/Val - 72 см; Р = 0.09), 482Ser гена PPARGCIA (Gly/Gly -62,2 (4,5) см, Gly/Ser - 65,7 (5,7) см; Р = 0.042) и 582Ser аллель гена HIFI A (Pro/Pro -65,1 (4,8) см, Pro/Ser - 74,3 (12,4) см; Р = 0.019).
6.2.2. Результаты сравнительного анализа в группе бодибилдеров, находящихся в соревновательном периоде (и = 18).
Композиционные показатели
Кожно-жировые складки. А1а55 аллель гена UCP2 ассоциировался с более тонкими КЖС под лопатками (Ala/Ala - 5,9 (0,8) мм, Ala/Val - 7 (0,7) мм, Р = 0.008), а также на спине снизу (Ala/Ala- 5,5 (1,8) мм, Ala/Val - 7,2 (1) мм, Р = 0.02). К аллелям, ассоциирующимся с уменьшенной толщиной КЖС, также можно отнести G аллель гена PPARA (бедро внутри: GG - 2,5 (0,8) мм, GC - 2,6 (0,4) мм, СС - 7,5 (3,5) мм, Р = 0.003; живот снизу: GG - 3 (0,8) мм, GC - 3,2 (0,6) мм, СС - 4,3 (0,4) мм, Р = 0.08) и Pro 12 аллель гена PPARG (кисть: Pro/Pro - 1,5 (0,39) мм, Pro/Ala - 2,1 (0,34) мм; Р = 0.0056).
6.2.3. Результаты сравнительного анализа в группе женщин с длительным (15,9±1,8 лет) стажем занятий фитнесом (л = 21).
Антропометрические и композиционные показатели.
С большей окружностью плеча в спокойном состоянии ассоциировались PPARD Т (ТТ- 28,5 (2,7) см, ТС - 25,1 (3,9) см; Р = 0.035) и VEGFA G (GG - 29,1 (2,6) см, GC - 26,7 (1,3) см; Р = 0.028) аллели (аллели-антагонисты выносливости). С высокими значениями относительной мышечной массы был взаимосвязан TFAM 12Thr аллель (Ser/Ser - 50,1 (3,7)%, Ser/Thr - 54,6 (0,8)%; Р = 0.029).
6.2.4. Результаты сравнительного анализа в группе женщин, занимающихся фитнесом соревновательного периода (и = 8).
Кожно-жировые складки. В области плеча сзади А1а55 аллель гена UCP2 ассоциировался с более тонкой КЖС (Ala/Ala - 2 (0) мм, Ala/Val - 7,2 (2,7) мм, Val/Val - 10 мм; />=0.004), а плеча спереди - Gly482 аллель гена PPARGCIA (Ser/Ser-6,8 (4,1) мм, Gly/Ser-2,5 (0,7) мм, Gly/Gly-2,5 (0,5) мм; />=0.036).
Результаты проведенного исследования позволяют заключить, что полиморфизмы генов HIF1A, PPARA, PPARD, PPARG, PPARGCIA, PPP3R1, TFAM, UCP2, UCP3, VEGFA ассоциируются с различными физиологическими, антропометрическими и композиционными показателями у профессиональных бодибилдеров и женщин, занимающихся фитнесом. Показано (табл. 9), что определенные аллели генов и их сочетания могут давать существенное преимущество при наращивании мышечной массы и увеличении силы, а также в достижении рельефной мускулатуры за счет уменьшения толщины кожно-жировых складок. При этом, суммарный вклад значимых маркеров (аллелей) в фенотипическую дисперсию силы, мышечной и жировой массы составил 23%, 25% и 32%, соответственно.
Таблица 9
Генетические маркеры успешности соревновательной деятельности профессиональных бодибилдеров и женщин, занимающихся фитнесом
Фенотип Генетические маркеры
Высокие силовые возможности HIFIA 582Ser, PPARGCIA 482Ser, UCP2 55Val
Большие объемные размера плеча, предплечья, бедра и голени HIF1A 582Ser, PPARD T, PPARGCIA 482Ser, PPP3R1 5D, UCP2 55Val, VEGFA G
Большая абсолютная и относительная мышечная масса PPARGCIA 482Ser, TFAM 12Thr
Пониженное жироотложение PPARA G, PPARG Pro 12, PPARGCIA Gly482, UCP2 Ala55
7. Разработка методологических подходов картирования генов, ассоциированных со спортивной деятельностью
Идентификация всех генов человека и их функций имеет важное значение для понимания молекулярных механизмов развития редких моногенных и распространенных мультифакторных заболеваний, а также нормальных признаков. Современная стратегия картирования физических и психических качеств в контексте спорта, активно ведется уже 11 лет и включает такие подходы, как анализ сцепления, метод идентичных по происхождению аллелей и исследование ассоциаций в популяциях.
Последний подход является наиболее распространенным и основан на поиске популяционных корреляций. Этот метод применяется для обнаружения информативных полиморфных локусов, ассоциированных с различными физическими и психическими качествами человека. Поиск полиморфных генов-кандидатов и их использование в изучении генетической предрасположенности к выполнению различных физических нагрузок основан на знании молекулярных механизмов мышечной или любой другой деятельности и предположении, что полиморфизм данного гена может повлиять на уровень метаболических процессов либо на морфо-функциональные особенности организма.
Исследование ассоциаций полиморфизмов генов-кандидатов основано на нескольких методических подходах.
1. Исследование «случай-контроль», при котором проводится поиск популяционных корреляций в частотах аллелей (генотипов, гаплотипов, гаплогрупп). В классическом случае они представляют собой сравнение спортсменов с индивидами, не имеющими спортивного стажа и разряда из той же популяции.
2. Одномоментное (поперечное) исследование - проведение корреляционного или сравнительного анализа генотипов с данными однократного обследования (исследование «генотип-фенотип», например, антропометрия, гистоморфометрия, спироэргометрия, определение уровня физической подготовленности, соревновательной успешности и др.).
3. Динамическое (продольное) исследование — проведение корреляционного или сравнительного анализа генотипов с данными многократных обследований испытуемых (анализируется эффект тренировки).
Исследования, проводимые в рамках спортивной генетики, по структуре можно классифицировать следующим образом (перечислены в порядке возрастания доказательности): 1) описание отдельных случаев (примеры: мальчик с двумя дефектными копиями гена миостатина имеет фенотип «силача»; мужчина, имеющий мутацию в гене рецептора эритропоэтина является двукратным олимпийским чемпионом в лыжных дисциплинах) (Juvonen Е. et al., 1991; de la Chapelle A. et al., 1993; Schuelke M. et al., 2004); 2) описание серии случаев (пример: описательная статистика комбинаций генотипов у членов олимпийской сборной команды по тяжелой атлетике);
3) исследование «случай-контроль»;
4) аналитическое одномоментное исследование;
5) проспективное динамическое исследование;
6) мета-анализ - обобщение результатов (количественный анализ) нескольких исследований. Такой подход обеспечивает большую статистическую мощность (чувствительность) за счет увеличения размера выборки. Мета-анализ используется для обобщения результатов многих испытаний, зачастую противоречащих друг другу.
Определение значимости полиморфизма гена в диагностике предрасположенности к спорту. В научно-практических целях важно научиться определять значимость конкретного генетического маркера в диагностике предрасположенности к спорту. Для оценки значимости маркера в спорте необходимо учитывать три основных критерия:
1. Функциональная значимость ДНК-полиморфизма, зависящая от типа полиморфизма (инделы; миссенс-, сенс-, нонсенс-мутации; повторные полиморфизмы; сплайсинговые мутации и др.) и его локализации (промотор, UTR-регионы, интрон, экзон, спейсер). Предполагаемый эффект полиморфизма на фенотип может быть очень низким (1 балл по 5-бальной шкале), низким (2 балла), умеренным (3 балла), высоким (4 балла) и очень высоким (5 баллов).
2. Количество повторений результатов независимых исследований по типу «случай-контроль».
3. Число повторений результатов независимых исследований по типу «генотип-фенотип».
Таким образом, чем больше баллов набирает определенный генетический маркер по каждому критерию, тем в меньшей степени он может считаться ложноположительным, и тем в большей степени он является значимым и надежным для диагностики предрасположенности к занятиям различными видами спорта.
Для удобства значимость маркера можно обозначать в виде формулы ABC, где А - предполагаемый эффект полиморфизма (баллы: от 1 до 5); В — число независимых исследований по типу «случай-контроль», в которых были показаны схожие результаты (баллы: от 0 до п); С - число независимых исследований по типу «генотип-фенотип», где были показаны схожие результаты (баллы: от 0 до п). В расширенном варианте этой формулы можно также учитывать другие критерии такие, как число исследований с противоречивыми либо отрицательными данными.
В таблице 10 представлены изученные в данной диссертационной работе генетические маркеры и их оценка значимости для определенного фенотипа. К другим значимым для спорта генетическим маркерам следует отнести полиморфизмы генов АСЕ, ACTN3, ADRA2A, ADRB2, AMPD1, BDKRB2, ЕР ASI (Bray M.S. et al., 2009).
8. Разработка принципов генетической диагностики предрасположенности к
занятиям спортом
Открытие наиболее значимых для спорта генетических маркеров предполагает их применение в комбинации с фенотипической диагностикой в системе спортивной ориентации и отбора, а также в многолетней подготовке спортсменов. В соответствии с поставленными задачами, можно выделить три направления практического приложения спортивной генетики (при условии разработки полноценных диагностических комплексов): а) определение предрасположенности детей и подростков к определенному виду двигательной деятельности; б) повышение роста спортивных показателей за счет оптимизации и коррекции тренировочного процесса;
и в) профилактика различных заболеваний, связанных с профессиональной деятельностью спортсменов.
Таблица 10
Генетические маркеры и их оценка значимости
Генетические Маркеры Показатели значимости* Ссылки**
A | В | С
Маркеры выносливости
HIFI А Рго582 4 1 4 Prior S.J. et al., 2003; Wolfarth В. et al, 2007; данные настоящего исследования
NFATC4 Glyl60 4 1 3 Данные настоящего исследования
PPARAG 2-3 2 7 Jamshidi Y. et al., 2002; Дондуковская P.P. и др., 2006; EynonN. et al., 2009; данные настоящего исследования
PPARD С 4 2 3 Eynon N. et al., 2009; данные настоящего исследования
PPARGCIA Gly482 4 3 4 Lucia А. et al., 2005; Stefan N. et al., 2007; данные настоящего исследования
PPARGCIB 203 Pro 4 1 3 Данные настоящего исследования
PPP3RI 51 3-4 1 3 Данные настоящего исследования
TFAM 12Thr 4 1 3 Данные настоящего исследования
UCP2 55Val 4 1 4 Astrup А. et al., 1999; BuemannB. et al., 2001; данные настоящего исследования
UCP3 T 4 2 4 Echegaray М. et al., 2003; Goriyeva S.B. et al., 2008, данные настоящего исследования
VEGFA С 4 1 3 Prior S.J. et al., 2006; данные настоящего исследования
Маркеры быстроты/силы
HIF1A 582Ser 4 1 3 Данные настоящего исследования
PPARAС 2 2 4 Данные настоящего исследования
PPARD T 4 0 2 Данные настоящего исследования
PPARG 12 Ala 4 1 5 КоЬг^оу в. а1., 2009; данные настоящего исследования
PPARGCIA 482Ser 4 0 2 Данные настоящего исследования
PPARGCIB 203 Pro 4 1 2 КоЬг^оу О. е1 а1., 2009; данные настоящего исследования
*А - функциональная значимость полиморфизма (балл); В — число независимых исследований по типу «случай-контроль» со схожими результатами; С - число независимых исследований по типу «генотип-фенотип» со схожими результатами.
Проведение генетической диагностики в спорте - делится на четыре последовательных этапа:
1. Анкетирование.
2. Фенотипирование.
3. Забор и транспортировка биологического материала. Выделение ДНК из биоматериала и организация ее длительного хранения. Генотипирование нужных участков ДНК.
4. Интерпретация данных генотипирования и фенотипирования. Составление заключения специалиста и выдача рекомендаций.
Анкетирование со сбором полной информации об испытуемом, и, при необходимости, о его родственниках (наличие спортивного разряда и стажа у его родителей, братьев и сестер, сведения о заболеваниях и т.п.) является неотъемлемой частью генетической диагностики. Анкетирование, как правило, включает в себя устный или письменный сбор следующих данных: ФИО; дата рождения; рост и вес обследуемого при рождении и на текущий момент; росто-весовые показатели отца и матери обследуемого; каким видом спорта занимается обследуемый; какой у обследуемого разряд в этом виде спорта; какой у обследуемого стаж занятий этим спортом и какое у него наивысшее достижение в этом виде спорта; если обследуемый не занимается спортом, то какой у него тип и степень физической активности.
Помимо этого, обследуемый, либо его родители, тренер, врач команды должны подробно описать цель обращения к спортивному генетику. Например, «подбор вида (видов) спорта», «определение склонности к занятиям конкретным видом спорта», «оптимизация тренировочного процесса (для тех, кто определился с выбором спорта, но хочет знать какие у него слабые и сильные стороны, какую узкую специализацию выбрать)», «оптимизация питания и фармакологического обеспечения тренировочной и соревновательной деятельности», другое (например, «сохранение здоровья и снижение риска заболеваний при занятиях спортом», «как решить проблему с медленным набором мышечной массы», «как эффективнее развить выносливость», «как убрать лишний вес» и т.п.).
Фенотипирование. Важно подчеркнуть, что при решении вопросов спортивной специализации и отбора, оптимизации и коррекции тренировочного процесса, профилактики профессиональных заболеваний спортсменов молекулярно-генетическое тестирование не может заменить фенотипическую диагностику, а может лишь дополнить и конкретизировать отдельные ее моменты. Связано это не только с тем, что на данный момент мы не располагаем всей информацией о генетических маркерах, ассоциированных с двигательной и психической деятельностью человека, но и с тем, что генетическая диагностика не распространяется дальше генотипа (она не позволяет установить промежуточный или конечный результат взаимодействия генотипа, эпигенетических модификаций и средовых факторов).
К наиболее распространенным в спорте видам фенотипической диагностики, которая проводится по показаниям, относятся: 1) антропометрия; 2) биохимическое обследование в покое, до, во время и после физической нагрузки; 3) тестирование физической подготовленности; 4) функциональная диагностика; 5) биомеханическое обследование; 6) психологические и психофизиологические тесты; 7) гистологические методы (биопсия мышечной ткани с выявлением состава мышечных волокон, определением биохимических показателей, выявлением степени экспрессии генов). Кроме того, эпигенетическая диагностика (например, выявление метилированных участков генов, ассоциированных с изменением генной экспрессии) в будущем может в значительной мере дополнить генетическую и фенотипическую диагностику.
Интерпретация результатов генетического тестирования в спорте -ответственное и трудоемкое дело, которым должен заниматься подготовленный
специалист (либо коллектив специалистов), обладающий знаниями в области молекулярной генетики человека, физиологии и биохимии мышечной деятельности, спортивной медицины и антропологии, а также разбирающийся в различных аспектах спортивной педагогики и питания спортсменов.
Интерпретация должна проводиться на основе суммарного вклада генотипов и аллелей генов в определение наследственной предрасположенности к двигательной деятельности и к развитию профессиональных патологий спортсменов. Вклад отдельных генотипов и аллелей генов в развитие физических качеств человека необходимо оценивать как на основе литературных источников, так и собственных данных, полученных на больших выборках российских спортсменов и контрольных групп. Для специалиста важно иметь собственную базу данных, содержащую сведения об уникальных генотипах элитных спортсменов.
Определение степени предрасположенности к занятням спортом, В
зависимости от носительства в количественном и качественном соотношении аллелей (генотипов), благоприятствующих какой-либо двигательной деятельности, у испытуемых можно определить несколько типов предрасположенности к развитию и проявлению физических качеств:
1) низкая предрасположенность к развитию и проявлению какого-либо физического качества (определяется на основании того, что среди большой выборки высококвалифицированных спортсменов отсутствуют носители такого минимального числа благоприятствующих конкретной деятельности аллелей либо если у них отсутствуют найденные у испытуемого негативные мутации, влияющие на спортивный результат); означает, что имеется высокая вероятность того, что индивид не сможет преодолеть уровень МС в определенной группе видов, требующих преимущественного проявления какого-либо физического качества (выносливости, быстроты, силы, ловкости, гибкости). По всей видимости, к этой категории испытуемых по большей части будут относиться индивиды с негативными мутациями, вызывающими интолерантность к физическим нагрузкам;
2) умеренная предрасположенность - имеется относительная вероятность того, что индивид сможет достичь выдающихся результатов в той группе видов спорта, где требуется проявление определенного физического качества;
3) выраженная предрасположенность - большая вероятность того, что индивид сможет достичь выдающихся результатов в той группе видов спорта, где требуется проявление определенного физического качества;
4) ярко выраженная предрасположенность — очень большая вероятность того, что индивид сможет достичь выдающихся результатов в той группе видов спорта, где требуется проявление определенного физического качества.
Градация и наименование степеней предрасположенности к различным видам спортивной деятельности может варьировать (например, очень низкая, низкая, ниже среднего, средняя, выше среднего, высокая, очень высокая предрасположенность к развитию выносливости и т.п.), но при этом ее обозначение должно быть понятным для тех, кто воспользуется данной информацией.
Поскольку все генетические маркеры представляют разную диагностическую ценность, то в соответствии с функциональной значимостью определенных аллелей
генов, ассоциированных со спортивной деятельностью, каждому аллелю можно присвоить условную единицу значимости — балл.
Так, например, если рассматривать маркеры быстроты/силы у штангистов, то HIFI А 582Ser аллелю можно присвоить 4 балла, PPARA С аллелю - 3 балла, PPARG 12А1а аллелю - 5 баллов, PPARGC1B 203Рго аллелю - 4 балла Далее необходимо суммировать количество баллов (минимально возможное - 0 баллов; максимально возможное — [4+3+5+4]*2 (в одном генотипе 2 аллеля) = 32 балла) и определить средний балл среди штангистов различной квалификации (разрядники и КМС: 4,8 баллов (минимум — 0, максимум - 13), от MC и выше: 6,7 баллов (минимум - 4 для ЗМС, максимум - 15)), а также среди не занимающихся спортом (в среднем - 3,6 баллов; минимум - 0, максимум - 16) и выстроить градационную шкалу. Абсолютные значения баллов можно при этом нормировать до 100 баллов (если 32 —► 100 баллов, то у штангистов высокой квалификации 4 —>13 баллов, 6,7 —> 21 балл, 15 —> 47 баллов; в контрольной группе: 3,6 —» 11 баллов). Иными словами, для того, чтобы стать МСМК по тяжелой атлетике, индивиду по результатам генотипирования желательно иметь более 13 баллов по 100-балльной шкале «быстрота/сила». Условно степень предрасположенности к занятиям тяжелой атлетикой в зависимости от значения по 100-балльной шкале можно определить по разработанной таблице 11.
Таблица 11
Степень предрасположенности к занятиям тяжелой атлетикой в соответствии со 100-балльной шкалой.
Предрасположенность
Очень низкая Низкая Ниже среднего Средняя Выше среднего Высокая Очень высокая
0-1 2-5 6-9 10-12 13-20 21-46 >47
Кроме того, для определения степени предрасположенности к занятиям конкретным видом спорта можно использовать данные по суммарной частоте благоприятствующих какой-либо деятельности аллелей. Например, среди штангистов суммарная частота аллелей быстроты/силы (HIFIA 582Ser, PPARA С, PPARG 12Ala PPARGCIB 203Pro) составляет 19%, в то время как в контрольной группе - 11,4%. В этом случае частота аллелей быстроты/силы у индивида, например, с комбинацией генотипов HIF1A Pro/Ser, PPARA GG, PPARG Pro/Pro, PPARGCIB Ala/Pro составит [(1+0+0+1 )/(2*4)]* 100% = 25%, что говорит о высокой степени предрасположенности к занятиям тяжелой атлетикой.
Подбор видов спорта. На основании выявления предрасположенности к развитию и проявлению отдельных физических качеств (например, выраженная предрасположенность к развитию и проявлению выносливости + низкая предрасположенность к развитию и проявлению быстроты и силы), для испытуемого подбирается набор групп видов спорта, к которым он предрасположен. В зависимости от приоритета и генетического потенциала индивида, этот набор должен включать в себя группы видов спорта 1-го (предпочитаемые виды спорта) и 2-го (альтернативные виды спорта) выбора.
Используя литературные и собственные данные о встречаемости аллелей различных генов у спортсменов, занимающихся разными видами спорта, можно подобрать оптимальные для конкретной двигательной деятельности сочетания аллелей и генотипов по многим генам-кандидатам.
Например, для занятий лыжными гонками (15-50 км) оптимально следующее сочетание генотипов: NFATC4 Ala/Gly (Gly/Gly), PPARA GG, PPARD ТС (CC), PPARGC1B Ala/Pro (Pro/Pro), PPP3R1 51/51, TFAM Ser/Thr (Thr/Thr), UCP2 Ala/Val (Val/Val), UCP3 CT (TT), VEGFA GC (CC).
Индивидуальные заключения. В текст индивидуального заключения должно входить:
1) перечисление всех вьивленных генотипов по изучаемым локусам ДНК. Эта информация носит конфиденциальный характер, так как содержит генетические данные индивида о его предрасположенности к спорту и о риске развития мультифакторных и других патологий. С этой информацией могут быть ознакомлены исключительно испытуемый и родители испытуемого, и, при наличии их разрешения, личный (спортивный или семейный) врач и тренер;
2) интерпретационная часть: в соответствии с полученньми генетическими данными предоставляется информация о предрасположенности индивида к развитию и проявлению физических качеств (можно также дать информацию по развитию промежуточных фенотипов, например, оценить состав мышечных волокон, определить, до каких пределов может осуществляться прирост МПК и т.п.), а также о риске развития различных патологических состояний и заболеваний: ГМЛЖ, внезапная сердечная смерть, атеросклероз, посттравматические поражения нервной системы (контактные виды спорта), заболевания опорно-двигательного аппарата (травмоопасные спортивные специализации), сахарный диабет 2-го типа, ожирение, артериальная гипертевзия, нарушения свертываемости крови и др.;
3) рекомендательная часть:
а) для испытуемого подбираются группы видов спорта, в которых он может достичь выдающихся результатов, а также описание сильных и слабых сторон систем организма с точки зрения потенциала развития физических качеств;
б) диетические рекомендации (составляются на основе определенной индивидуальной чувствительности испытуемых к пищевым веществам);
в) профилактический раздел: определяются меры по профилактике мультифакторных заболеваний и патологических состояний, связанных как со спортивной деятельностью, так и образом жизни.
Таким образом, молекулярная генетическая диагностика может существенно повысить эффективность спортивной ориентации и отбора, а также помочь в оптимизации тренировочного процесса и фармакологической поддержки спортсменов. Вместе с тем, генетическая диагностика не должна осуществляться без использования данных фенотипирования (она определяет всего лишь потенциал, но не результат взаимодействия генотипа и среды), однако ее преимуществом является возможность тестирования сразу после рождения ребенка, а значит, прогноз развития показателей, значимых в условиях спортивной деятельности, можно составить очень рано.
выводы
1. Результаты работы подтверждают объективность использования данных генотипирования функционально значимых полиморфизмов генов в качестве маркеров предрасположенности к различным видам спорта, направленным на развитие и проявление выносливости, быстроты и силы. Показана значимо более высокая частота NFATC4 Glyl60 (Р = 2,5 х КГ7), PPARA rs4253778 G (Р = 0.018), PPARD rs2016520 С (Р =0.006), PPARGC1A Gly482 (Р = 6 х КГ5), PPARGC1B 203Рго (Р = 0.004), PPP3R1 51 (Р = 0.009), TFAM 12Thr (Р = 6,1 х 10~9), UCP2 55Val (Р = 0.0025), (7CPJ rs 1800849 Т (Р = 3х 10"*) и VEGFA rs2010963 С (Р = 0.003) аллелей в группе стайеров, и более высокая частота HIFIA 582Ser (Р = 0.0054), PPARA rs4253778 С (Р = 0.048), PPARG 12А1а (Р = 0.0017) и PPARGC1B 203Pro (Р = 0.0017) аллелей в группе спортсменов, занимающихся скоростно-силовыми видами спорта, по сравнению с контрольной выборкой. У титулованных спортсменов отмечается значимо более высокая частота этих аллелей по сравнению с менее квалифицированными спортсменами, что, в соответствии с генетической концепцией спортивного отбора, отражает накопление благоприятствующих определенной двигательной деятельности вариантов генов у спортсменов высокой квалификации.
2. Результаты комплексного анализа свидетельствуют об аддитивном влиянии изученных полиморфизмов генов на предрасположенность к занятиям различными видами спорта, а также о том, что вероятность достижения высоких результатов в видах спорта, в различной степени направленных на развитие выносливости либо быстроты/силы, повышается с увеличением носительства числа аллелей, ассоциированных с этими качествами. Индивиды с наличием 9 и более аллелей выносливости (какие-либо из N FAT С4 Glyl60, PPARA rs4253778 G, PPARD rs2016520 C, PPARGC1A Gly482, PPARGC1B 203Pro, PPP3R1 51, TFAM 12Thr, UCP2 55Val, UCP3 rs 1800849 T и VEGFA rs2010963 С аллелей) имеют шансы стать выдающимися стайерами в 3 раза больше, чем носители меньшего числа аллелей выносливости. Индивиды с наличием 3 и более аллелей быстроты/силы (какие-либо из HIFIA 582Ser, PPARA rs4253778 С, PPARG 12А1а, PPARGC1B 203Рго аллелей) имеют шансы стать выдающимися спортсменами в видах спорта, направленных на развитие быстроты и силы в 2,4 раза больше, чем носители меньшего числа аллелей быстроты/силы.
3.Сравнительный анализ данных, полученных на различных выборках, выявил закономерные взаимосвязи генетических маркеров и функциональных признаков. Так, результаты физиологического тестирования гребцов-академистов различного пола и спортивной квалификации показали статистически значимую взаимосвязь HIFI А Pro582, NFATC4 Glyl60, PPARA rs4253778 G, PPARGCIA Gly482, PPARGC1B 203Pro, PPP3R1 51, TFAM 12Thr, UCP2 55Val, UCP3 rs 1800849 T, VEGFA rs2010963 С аллелей с высокой физической работоспособностью (суммарный вклад этих аллелей в фенотипическую дисперсию максимального потребления кислорода составляет 21,1%). HIFIA Pro582, NFATC4 Glyl60, PPARA rs4253778 G, PPARD rs2016520 C, PPARGCIA Gly482, PPARGCIB 203Pro, PPP3RI 51, TFAM 12Thr, UCP2 55Val, UCP3 rsl800849 T и VEGFA rs2010963 С аллели ассоциированы с высокими значениями мышечной и аэробной выносливости, а HIFIA 582Ser, PPARA rs4253778 С, PPARD rs2016520 T, PPARG 12Ala, PPARGCIA 482Ser и PPARGCIB 203Pro аллели - с высокими скоростно-силовыми показателями у детей среднего школьного возраста
(данные педагогического тестирования). HIF1A 582Ser, PPARGC1A 482Ser и UCP2 55Val аллели взаимосвязаны с высокими значениями силы у спортсменов, занимающихся силовыми видами спорта (суммарный вклад этих аллелей в фенотипическую дисперсию силы составляет 23%).
4. Результаты исследования показали наличие взаимосвязи между полиморфизмами генов и антропометрическими/композиционными показателями. Так, HIFI Л Pro5S2, PPARA rs4253778 G, PPARD rs2016520 С и PPARG Рго12 аллели ассоциированы с высоким содержанием медленных мышечных волокон, a HIFIA 582Ser, PPARA rs4253778 С, PPARD rs2016520 T, PPARG 12А1а - с преобладанием быстрых мышечных волокон т. vastus lateralis у физически активных мужчин и конькобежцев (суммарный вклад аллелей в фенотипическую дисперсию состава мышечных волокон составляет 25%). HIFI A 582Ser, PPARD rs2016520 Т, PPARGC1A 482Ser, PPP3R1 5D, UCP2 55VaI и VEGFA rs2010963 С аллели взаимосвязаны с выраженной мышечной массой (суммарный вклад аллелей в фенотипическую дисперсию мышечной массы составляет 25%), PPARA rs4253778 С, PPARD rs2016520 Т, PPARG 12А1а, PPARGC1A 482Ser и UCP2 55VaI аллели - с высоким жироотложением (суммарный вклад аллелей в фенотипическую дисперсию жировой массы составляет 32%) у спортсменов, занимающихся силовыми видами спорта. PPARGC1A 482Ser и PPARG 12А1а аллели ассоциированы с высоким ростом спортсменов, занимающихся академической греблей, конькобежным многоборьем и баскетболом, а также у детей среднего школьного возраста.
5. Носительство NFATC4 160А1а, PPARA С, PPARD С, PPARGCIB 203А1а, PPP3RI 5D, TFAMSerU и VEGFA G аллелей ассоциируется с предрасположенностью к развитию гипертрофии миокарда у спортсменов, занимающихся академической греблей и конькобежным многоборьем (суммарный вклад аллелей в фенотипическую дисперсию массы миокарда левого желудочка составляет 20%).
6. Разработана методология поиска генетических маркёров физической работоспособности человека, которая основана на знании молекулярных механизмов мышечной деятельности и данных о том, что полиморфизм определенного гена может повлиять на уровень метаболических процессов в организме. Поиск включает в себя проведение исследований «случай - контроль», а также одномоментных и динамических исследований. При этом оценка значимости данных маркеров будет зависеть от степени функциональной значимости полиморфизма гена и количества исследований различных типов, подтверждающих гипотезу об ассоциации маркера с взаимосвязанными фенотипами.
7. Разработаны принципы молекулярной диагностики наследственной предрасположенности человека к двигательной деятельности, позволяющей оценить генетический потенциал в развитии и проявлении физических качеств, оптимизировать тренировочный процесс спортсменов, а также определить риск развития патологий, связанных со спортивной деятельностью. Дальнейшее развитие этого направления связано, как с необходимостью проверки полученных результатов, так и с поиском новых значимых молекулярных маркеров на основании изучения генома, эпигенома, транскриптома и метаболома. Следует также отметить, что молекулярно-генетическая диагностика в спорте должна применяться как дополнение к уже существующим фенотипическим тестам, используемым в рамках медико-биологического обеспечения физической культуры и спорта.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Анализ HIF1A Pro582Ser, NFATC4 GlylóOAla, PPARA rs4253778 G/C, PI'ARG Prol2Ala, PPARD rs20l6520T/C, PPARGCIA Gly482Ser, PPARGC1B Ala203Pro, PPP3RJ 5I/5D, TFAM Serl2Thr, UCP2 Ala55Val, UCP3 rsl800849 С/Т и VEGFA rs2010963 G/C полиморфизмов можно рекомендовать в качестве дополнения к уже существующим педагогическим, физиологическим и антропометрическим видам обследования для оценки предрасположенности к развитию и проявлению физических качеств человека. В частности, носителям генотипов HIFI A Pro/Pro, NFATC4 Gly/GIy (Gly/Ala), PPARA GG, PPARD ТС (CC), PPARGCIA Gly/Gly (Gly/Ser), PPARGC1B Ala/Pro (Pro/Pro), PPP3RI 51/51, TFAM Ser/Thr (Thr/Thr), UCP2 Ala/Val (Val/Val), UCP3 CT (TT) и VEGFA GC (CC) могут быть предложены занятия видами спорта с преимущественным проявлением выносливости; носителям генотипов HIF1A Pro/Ser (Ser/Ser), PPARA GC (CC), PPARG Pro/Ala (Ala/Ala), Ala/Pro (Pro/Pro) - занятия видами спорта с преимущественным проявлением скоростно-силовых качеств.
2. На основании проведения анализа вышеуказанных полиморфизмов возможна косвенная оценка состава мышечных волокон (маркеры медленных мышечных волокон -HIFIА Рго582, PPARA rs4253778 G, PPARD rs2016520 С и PPARG Pro 12 аллели; маркеры быстрых мышечных волокон - HIF1A 582Ser, PPARA rs4253778 С, PPARD rs2016520 T и PPARG 12А1а аллели), потенциала в развитии аэробной и мышечной работоспособности (маркеры — HIFI A Pro582, NFATC4 Gly 160, PPARA rs4253778 G, PPARD rs201652Û C, PPARGCIA Gly482, PPARGC1B 203Pro, PPP3RI 51, TFAM 12Thr, UCP2 55Val, UCP3 rsl800849 T и VEGFA rs2010963 С аллели), a также скоростно-силовых возможностей (маркеры - HIFIA 582Ser, PPARA rs4253778 С, PPARD rs2016520 T, PPARG 12Ala, PPARGCIA 482Ser, PPARGCJB 203Pro и UCP2 55Val аллели), длины тела (маркеры - PPARGCIA 482Ser и PPARG 12А1а аллели), мышечной массы (маркеры - HIFIA 582Ser, PPARD rs2016520 T, PPARGCIA 482Ser, PPP3RI 5D, UCP2 55Val и VEGFA rs2010963 С аллели) и риска развития ГМЛЖ (маркеры-NFATC4 160А1а, PPARA С, PPARD С, PPARGCIB 203А1а, PPP3RI 5D, TFAM Serl2, VEGFA G).
3. Предлагаемая методология поиска генетических маркеров физической работоспособности (проведение многократных исследований различного типа) и оценки их значимости (с использованием критериев оценки функциональной значимости полиморфизмов и кратности проведения исследований по типу «случай-контроль» и «генотип-фенотип») может быть применена в рамках научных исследований по генетике физической активности.
4. Разработанные с применением суммарного подхода принципы молекулярной диагностики наследственной предрасположенности человека к двигательной деятельности могут быть использованы для создания диагностических комплексов, направленных на оценку генетического потенциала в развитии и проявлении физических качеств и других признаков, значимых в условиях спортивной деятельности, в подборе наиболее оптимальных видов спорта, а также для составления рекомендаций по сохранению здоровья и по оптимизации тренировочного процесса, питания и фармакологической поддержки спортсменов.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Ахметов И.И. Ассоциация полиморфизма гена АПФ с состоянием сердечнососудистой системы у спортсменов / И.И. Ахметов // Медицинская генетика (Прил.). - 2005. - Т.4. - №4. - С.151.
2. Ахметов И.И. Влияние полиморфизмов генов на адаптационные изменения в мышечных волокнах при различных типах физических нагрузок / И.И. Ахметов // Сб. тр. СПбНИИФК. - СПб., 2005. - С. 118-122.
3. Ahmetov I.I. PPARD +294Т/С polymorphism and endurance performance / I.I. Ahmetov, I. Mozhayskaya, I. Astratenkova, A. Komkova, V. Rogozkin // 10th Ann. Congr. ECSS, July 13-16, 2005, Belgrade, Serbia. - Abs. Book. - 2005. - P.54.
4. Ahmetov I.I. PPARA intron 7 polymorphism and response to power training / I.I. Ahmetov, I. Astratenkova, A. Komkova, V. Rogozkin II 10th Ann. Congress ECSS, July 13-16, 2005. - Belgrade, Serbia, Abs. Book. - 2005.-P.213-214.
5. Ахметов И.И. Ассоциация полиморфизма гена PPARA с типом мышечной деятельности у спортсменов / И.И. Ахметов, И.А. Можайская, И.В. Астратенкова, А.И. Комкова, В.А. Рогозкин // Тез. докл. IX Междунар. научн. конгр. «Олимпийский спорт и спорт для всех». Киев, 20-23 сект. 2005 г. — Киев, 2005. -С.646.
6. Ahmetov I.I. Influence of gene variation on game performance I I.I. Ahmetov, I.V. Astratenkova, A.I. Komkova, V.A. Rogozkin // 4th International collected edition of research works in domain of physical education. — Smolensk. — 2005. — P.8-11.
7. Ахметов И.И. Использование ДНК-технологий для реализации концепции спортивно-ориентированного физического воспитания учащихся школ г. Набережные Челны / И.И. Ахметов, И.В. Астратенкова, А.И. Комкова, В.А. Рогозкин, В.К. Бальсевич // Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. -2006. -№1. -С.5-8.
8. Кочергина A.A. Оптимизация тренировочного процесса юных лыжников с учетом их генетической предрасположенности I A.A. Кочергина, И.И Ахметов // Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. — 2006. — №1. — С.35-36.
9. Линде Е.В. «Спортивное сердце» и генетический полиморфизм / Е.В. Линде, О.Л. Виноградова, И.В. Астратенкова, И.И. Ахметов, А.Б. Простова // Физкультура в профилактике, лечении и реабилитации. -2006. -№4(19). - С.18-25.
10. Рогозкин В.А. Перспективы использования ДНК-технологий в спорте / В.А. Рогозкин, И.И. Ахметов, И.В. Астратенкова // Теория и практика физической культуры. - 2006. - №7. - С.45-47.
11. Ахметов И.И. Значение комплексного анализа факторов генетической предрасположенности к мышечной деятельности человека / И.И. Ахметов, И.В. Астратенкова, A.M. Дружевская, А.И. Комкова, Е.В. Любаева, П.П. Таракин, А.И. Нетреба, Д.В. Попов, А.Б. Вдовина, OJL Виноградова, Б.С. Шенкман, В.А. Рогозкин // Медико-биологические технологии повышения работоспособности в условиях напряженных физических нагрузок. Сб. ст. - М., 2006. — С.23-38.
12. Ахметов И.И. Ассоциация полиморфизмов генов с типом мышечных волокон / И.И. Ахметов, И.В. Астратенкова, A.M. Дружевская, А.И. Комкова, Е.В. Любаева,
П.П. Таракин, B.C. Шенкман, В.А. Рогозкин // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. - 2006. - Т.92. - №7. - С.883-888.
13. Ahmetov I.I. Effects of gene variants on cardiovascular system of athletes / I.I. Ahmetov, E.V. Linde, I.A. Mozhayskaya, I.V. Astratenkova, A.B. Prostova, D.V. Popov, S.S. Misina, H.E. Montgomery // 11th Ann. Congress ECSS, July 5-8, 2006, Lausanne, Switzerland. - Abs. Book. - 2006. - P.416.
14. Ahmetov I.I. Regulation of muscle fiber type composition by gene polymorphisms / I.I. Ahmetov, A.S. Glotov, E.V. Lyubaeva, O.S. Glotov, I.V. Astratenkova, A.M. Druzhevskaya, O.N. Fedotovskaya, V.A. Rogozkin // 11th Ann. Congress ECSS, July 58, 2006, Lausanne, Switzerland. - Abs. Book. - 2006. - P.253.
15. Ahmetov I.I. PPARA gene variation and physical performance in Russian athletes / I.I. Ahmetov, I.A. Mozhayskaya, D.M. Flavell, I.V. Astratenkova, A.I. Komkova, E.V. Lyubaeva, P.P. Tarakin, B.S. Shenkraan, A.B. Vdovina, A.I. Netreba, D.V. Popov, O.L. Vinogradova, H.E. Montgomery, V.A. Rogozkin // European Journal of Applied Physiology. -2006. - V.97(l). - P.103-108.
16.Ахметов И.И. Роль полиморфизма гена PPARA в энергетическом обеспечении мышечной деятельности спортсменов / И.И. Ахметов // Генетические, психофизические и педагогические технологии подготовки спортсменов. Сб. науч. тр.-СПб., 2006.-С.81-90.
17. Можайская И.А. Ассоциация Gly482Ser полиморфизма гена PGC1A с аэробной выносливостью у спортсменов / И.А. Можайская, И.И. Ахметов // Генетические, психофизические и педагогические технологии подготовки спортсменов. Сб. науч. тр. - СПб. - 2006. - С.91-94.
18.Ахметов И.И. Анализ комбинаций генетических маркеров мышечной деятельности / И.И. Ахметов, И.В. Астратенкова, A.M. Дружевская, А.И. Комкова, И.А. Можайская, О.Н. Федотовская, В.А. Рогозкин // Генетические, психофизические и педагогические технологии подготовки спортсменов. Сб. науч. тр. - СПб., 2006. - С.95-102.
19. Рогозкин В.А. Спортивная наука на пути к Пекину - 2008 / В.А. Рогозкин, И.И. Ахметов // Адаптивная физическая культура. -2006. - №3. - С.2-5.
20. Ахметов И.И. Генетическая детерминация состава мышечных волокон / И.И. Ахметов, А.С. Глотов, Е.В. Любаева, О.С. Глотов, A.M. Дружевская, М.В. Асеев, О.Н. Федотовская // Сб. тр. СПбНИИФК. Итог. науч. конф. - 18-19 дек. 2006 г. -СПб, 2006.-С.191-195.
21. Ахметов И.И. Методика и организация занятий атлетической гимнастикой с учетом типа телосложения мужчин и их генетической предрасположенности / И.И. Ахметов, И.Ю. Яновский // Теория и практика физической культуры. — 2007. -№1.-С.22-25.
22. Ахметов И.И. Роль генов-регуляторов в развитии физических качеств человека / И.И. Ахметов, Д.В. Попов, И.В. Астратенкова, И.А. Можайская, A.M. Хакимуллина, Ю.В. Шихова, С.С. Миссина, О.Л. Виноградова, В.А. Рогозкин // Междун. школа-конф. «Системный контроль генетических и цитогенетических процессов». - Санкт-Петербург, 10-11 нояб. 2007 г. - СПб, 2007. - С.35-36.
23. Ворошин И.Н. Ассоциация полиморфизмов генов с уровнем развития специальной выносливости у бегунов на 400 метров / И.Н. Ворошин, И.И. Ахметов, И.В.
Астратенкова II Ученые записки университета им. П.Ф. Лесгафта. — 2007. - №3. -С.9-15.
24. Ахметов И.И. Ассоциация полиморфизма гена PPARD с физической деятельностью человека i И.И. Ахметов, И.В. Астратенкова, В.А. Рогозкин // Молекулярная биология. - 2007. - Т.41. - №5. - С.852-857.
25.Гольберг Н.Д. Генетическая предрасположенность к метаболическим заболеваниям и индивидуализация питания спортсменов / Н.Д. Гольберг, A.A. Топанова, И.И. Ахметов, Е.В. Шапот П Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова (Прил.). - 2007. -№2. - С.42-44.
26. Ахметов И.И. Выявление генетических факторов, детерминирующих индивидуальные различия в приросте мышечной силы и массы в ответ на силовые упражнения / И.И. Ахметов, А.И. Нетреба, Д.В. Попов, И.В. Астратенкова, A.C. Глотов, О.С. Глотов, A.M. Дружевская, М.В. Асеев, O.J1. Виноградова, В.А. Рогозкин // Медико-биологические технологии повышения работоспособности в условиях напряженных физических нагрузок. Вып. №3. Сб.ст. - М., 2007. - С.13-21.
27. Ахметов И.И. Ассоциация полиморфизма гена PPARG с предрасположенностью к развитию скоростно-силовьгх качеств / И.И. Ахметов, И.А. Можайская, Е.В. Любаева, И.В. Астратенкова, О.Л. Виноградова, В.А. Рогозкин // Медико-биологические технологии повышения работоспособности в условиях напряженных физических нагрузок. Вып. №3. Сб. ст. - М., 2007. — С.22-28.
28. Ахметов И.И. Ассоциация полиморфизмов генов-регуляторов с аэробной и анаэробной работоспособностью спортсменов / И.И. Ахметов, Д.В. Попов, И.А. Можайская, С.С. Миссина, И.В. Астратенкова, О.Л. Виноградова, В.А. Рогозкин // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. -2007. -Т.93. — №8. -С.837-843.
29. Ахметов И.И. Ассоциация полиморфизма гена NFATC4 с развитием гипертрофии миокарда у спортсменов / И.И. Ахметов, Е.В. Линде, Ю.В. ¡Лихова // Всероссийская медико-биологическая научная конференция молодых учёных «Фундаментальная наука и клиническая медицина». — Санкт-Петербург, 20-21 апр. 2007 г. - СПб, 2007. - С. 17-18.
30. Ахметов И.И. Генетические маркеры предрасположенности к занятиям футболом / И.И. Ахметов, A.M. Дружевская, A.M. Хакимуллина, И.А. Можайская, В.А. Рогозкин Н Ученые записки университета им. П.Ф. Лесгафта. - 2007. -№11(33). - С.5-10.
31. Линде Е.В., Ахметов И.И., Астратенкова И.В., Федотова А.Г. Роль наследственных факторов в формировании гипертрофии миокарда левого желудочка у высококвалифицированных спортсменов // Международный журнал интервенционной кардиоангиологни. — 2007. —№13. - С.56-62.
32. Ахметов И.И. Молекулярно-генетические маркеры ранней диагностики предрасположенности к. занятиям плаванием / И.И. Ахметов, И.А. Можайская, A.B. Петряев, Ю.В. Шихова, В.А. Рогозкин // Под ред. Петряева A.B. - СПб: «Плавин». - 2007. - C.I 10-115.
33. Ахметов И.И. Молекулярная генетика спорта: состояние и перспективы / И.И. Ахметов И Педагогико-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта. - 2007. - Т.4. - №5. - С.87-103.
34. Ахметов И.И. Генетические маркеры предрасположенности к занятиям бодибилдингом и фитнесом / И.И. Ахметов, P.P. Дондуковская, Е.К. Рябинкова, А.А. Топанова, А.М. Дружевская, И.А. Можайская, С.Е. Хальчицкий, Ю.В. Шихова, А.Ю. Назаренко, И.В. Астратенкова // Теория и практика физической культуры. -2008. -№1. -С.74-80.
35. Ahmetov I. Genetic risk assessment for metabolic disorders in athletes / I. Ahmetov, I. Mozhayskaya, V. Rogozkin // XX International Congress of Genetics, Berlin, Germany, July 12-17,2008. - Abst. Book. -2008. - P. 150.
36. Ahmetov I.I. The ability to become an elite endurance athlete depends on the carriage of high number of endurance-related alleles / I.I. Ahmetov, A.M. Hakimullina, J.V. Shikhova, V.A. Rogozkin II Eur J Hum Genet. Supp. 2. - 2008. - V. 16. - P.341.
37. Ахметов И.И. Ассоциация полиморфизмов генов-регуляторов с типом адаптации сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам / И.И. Ахметов, Е.В. Линде, В.А. Рогозкин Н Вестник спортивной науки. - 2008.-№1. -С.38-41.
38. Ахметов И.И. Ассоциация полиморфизмов генов с уровнем двигательной подготовленности детей среднего школьного возраста / И.И. Ахметов, Д.Н. Гаврилов, И.В. Астратенкова, А.И. Комкова, А.В. Малинин, Е.Е. Романова, В.А. Рогозкин, В.К. Бальсевич, Л.И. Лубышева // Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. - 2008. - №2. — С.54-57.
39. Ахметов И.И. Оценка суммарного вклада аллелей генов в определение предрасположенности к спорту / И.И. Ахметов, A.M. Хакимуллина, A.M. Дружевская, И.А. Можайская, Ю.В. Шихова, С.Е. Хальчицкий, И.В. Астратенкова, А.И. Комкова, В.А. Рогозкин // Теория и практика физической культуры. -2008.-ЛаЗ.-С.67-72.
40. Ахметов И.И. Использование молекулярно-генетических методов для прогноза аэробных и анаэробных возможностей у спортсменов / И.И. Ахметов, Д.В. Попов, И.В. Астратенкова, A.M. Дружевская, С.С. Миссина, О.Л. Виноградова, В.А. Рогозкин // Физиология человека. - 2008. - Т.34. - №3. - С.86—91.
41. Астратенкова И.В. Генетическое тестирование младших школьников г. Сургута / И.В. Астратенкова, И.И. Ахметов, A.M. Дружевская, A.M. Хакимуллина, В.А. Рогозкин, В.К. Бальсевич, Л.И. Лубышева И Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. — 2008. - №4. — С.26-28.
42. Ахметов И.И. Полигенная модель наследования качества выносливости у спортсменов / И.И. Ахметов, A.M. Хакимуллина, Ю.В. Шихова, В.А. Рогозкин // Мат. межд. научно-пракг. конф. «Современные проблемы физической культуры и спорта». - СПб., 24-25 апреля 2008 г. - С.220-222.
43. Ахметов И.И. ДНК-полиморфизмы, ассоциированные с развитием длины тела спортсменов / И.И. Ахметов, И.А. Можайская И Ученые записки университета им. П.Ф. Лесгафта. - 2008. - №4(38). - С. 13-16.
44. Ахметов И.И. Полиморфизм гена фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) и аэробная работоспособность спортсменов / И.И. Ахметов, A.M. Хакимуллина, Д.В. Попов, С.С. Миссина, О.Л. Виноградова, В.А, Рогозкин // Физиология человека. - 2008. - Т.34. - №4. - С.97-101.
45. Ахметов И.И. Взаимосвязь полиморфизмов генов с успешностью соревновательной деятельности элитных гребцов ! И.И. Ахметов, Д.В. Ребриков // Вестник спортивной науки. — 2008. — №4. - С.70-72.
46. Ахметов И.И. Методологические подходы картирования генов, ассоциированных со спортивной деятельностью / И.И. Ахметов // Тр. научно-практ. конф., посвящ. 75-летию ВНИИФК «Проблемы и перспективы развития российской спортивной науки» — Москва, 15-16 дек. 2008 г. — М.: Советский спорт, 2008. — С. 108-110.
47.Druzhevskaya A.M. Association of the ACTN3 polymorphism with power athlete status in Russians / A.M. Druzhevskaya, I.I. Ahmetov, I.V. Astratenkova, V.A. Rogozkin U European Journal of Applied Physiology. - 2008. - V.103{6). - P.631-634.
48. Ахметов И.И. Влияние полиморфизма гена кальциневрина на некоторые морфо-функциональные характеристики сердечно-сосудистой системы спортсменов ! И.И. Ахметов, Е.В. Линде, Д.В. Попов, Ю.В. Шихова, С.С. Миссина, О.Л. Виноградова, В.А. Рогозкин II Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. - 2008. - Т.94. - №8. - С.915-922.
49. Ахметов И.И. Влияние полиморфизма гена HIFI А на мышечную деятельность человека / И.И. Ахметов, A.M. Хакимуллина, Е.В. Любаева, О.Л. Виноградова,
B.А. Рогозкин // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. —2008. - Т. 146. - №9. - С.327-329.
50. Ахметов И.И. Полиморфизм гена PPARG и двигательная деятельность человека / И.И. Ахметов, И.А. Можайская, Е.В. Любаева, О.Л. Виноградова, В.А. Рогозкин // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — 2008. — Т. 146 —№11. -
C.567-569.
51. Ахметов И.И. Применение ДНК-технологий для повышения эффективности фармакологического обеспечения процесса подготовки спортсменов / И.И. Ахметов, А.Г. Тоневицкий // Метод, рекоменд. - М.: Изд. ВНИИФК, 2008. - 40 с.
52.Линде Е.В. Клинико-генетические аспекты формирования «патологического спортивного сердца» у высококвалифицированных спортсменов / Е.В. Линде, И.И. Ахметов, З.Г. Орджоникидзе, И.В. Астратенкова, А.Г. Федотова // Вестник спортивной науки. — 2009. - №2. — С.32—37.
53.Ахметов И.И. Полиморфизм гена NFATC4 и аэробная выносливость у спортсменов / И.И. Ахметов, Д.В. Попов, Ю.В. Шихова, С.С. Миссина, O.A. Сараев, О.Л. Виноградова, В.А. Рогозкин И Технологии живых систем. — 2009. -Т.6. - №2. - С.23-29.
54. Ахметов И.И. Полиморфизмы генов метаболических путей и их суммарное влияние на развитие аэробной выносливости / И.И. Ахметов, Д.В. Попов, A.M. Хакимуллина, И.А. Можайская, В.А. Рогозкин // Мат. V Всеросс. с междун. участ. Школы-конф. по физиологии мышц и мышечной деятельности «Системные и клеточные механизмы в физиологии двигательной системы и мышечной деятельности». - Москва, 2-5 фев. 2009 г. — М., 2009. - С. 109.
55. Ахметов И.И. Влияние полиморфизма гена разобщающего белка 3 (UCP3} на ремоделирование миокарда и аэробную работоспособность спортсменов / И.И. Ахметов, Ш.Б. Гориева, Д.В. Попов, С.С. Миссина, O.A. Сараев, О.Л. Виноградова // Вестник спортивной науки. - 2009. - №4. — С.25-28.
56.Ahmetov I.I. Genes for elite bodybuilder status i I.I.Ahmetov, A.M. Hakimullina, S.E. Khalchitskiy, R.R. Dondukovskaya, Rogozkin V.A. // European Journal of Human Genetics. Supp. 2. - 2009. -V. 17. - P.236.
57.Ahmetov I.I. Association of the VEGFR2 gene His472Gln polymorphism with endurance-related phenotypes / I.I. Ahmetov, A.M. Hakimullina, D.V. Popov, E.V. Lyubaeva, S.S. Missina, O.L. Vinogradova, A.G. Williams, V.A. Rogozkin // European Journal of Applied Physiology. - 2009. - V. 107(1). - P.95-103.
58.Ахметов И.И. Использование ДНК-технологий для определения предрасположенности к оптимальной двигательной деятельности / И.И. Ахметов // Медицина труда и промышленная экология. - 2009. - №6. - С.28-33.
59. Линде Е.В. Клинико-генетические аспекты в формировании «спортивного сердца» / Е.В. Линде, И.И. Ахметов // Актуальные проблемы детской спортивной кардиологии / Под ред. Е.А. Дегтяревой, Б.А. Поляева. — М.: РАСМИРБИ. — 2009. -С.99-120.
60.Ahmetov I.I. Genes, athlete status and training - An overview / I.I. Ahmetov, V.A. Rogozkin // In: Genetics and Sports, ed.: Collins M. - Medicine and Sport Science. Basel, Karger, 2009. - V.54. - P.43-71.
61. Линде E.B., Ахметов И.И., Орджоникидзе З.Г., Астратенкова И.В., Федотова А.Г. Влияние полиморфизмов генов АСЕ, PPARA, PPARD и NFATC4 на клинико-функциональные характеристики «спортивного сердца» // Международный журнал интервенционной кардиоангиологии. - 2009. - №17. - С.50-56.
62. Ahmetov I.I. The combined impact of metabolic gene polymorphisms on elite endurance athlete status and related phenotypes / I.I. Ahmetov, A.G. Williams, D.V. Popov, E.V. Lyubaeva, A.M. Hakimullina, O.N. Fedotovskaya, I.A. Mozhayskaya, O.L. Vinogradova, I.V. Astratenkova, H.E. Montgomery, V.A. Rogozkin // Human Genetics. - 2009. - V. 126(6). - P.751-761.
63. Ахметов И.И. Молекулярная генетика спорта / И.И. Ахметов // Монография. -М.: Советский спорт, 2009. - 268 с.
64. Ахметов И.И. Анализ полиморфизма гена PPARGC1B у спортсменов / И.И. Ахметов, Д.В. Попов, С.С. Миссина, О.Л. Виноградова, В.А. Рогозкин // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. - 2009. — Т.95. -№11. - С.1247-1253.
65. Ахметов И.И. Ассоциация полиморфизма гена митохондриального транскрипционного фактора (TFAM) с физической работоспособностью спортсменов / И.И. Ахметов, Д.В. Попов, С.С. Миссина, О.Л. Виноградова, В.А. Рогозкин // Физиология человека. — 2010. - Т.З 6. - №2. - С. 121-125.
66. Ahmetov I.I. The combined impact of metabolic gene polymorphisms on elite power athlete status / I.I. Ahmetov, A.M. Hakimullina, I.A. Mozhayskaya // European Journal of Human Genetics. Supp. 2. - 2010. - V. 18. - P.451.
67. Ахметов И.И. Молекулярно-генетическая диагностика предрасположенности к занятиям спортом / И.И. Ахметов // Клинико-лабораторный консилиум. - 2010. -№2-3.(33-34).-С.25-28.
68. Ahmetov I.I. The ACTN3 R577X polymorphism in Russian endurance athletes / I.I. Ahmetov, A.M. Druzhevskaya, I.V. Astratenkova, D.V. Popov, O.L. Vinogradova, V.A. Rogozkin II British Journal of Sports Medicine. - 2010. - V.44. - P.649-652.
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
АзП аэробный порог
БВ быстрые мышечные волокна
ГМЛЖ гипертрофия миокарда левого желудочка
ДАД диастолическое артериальное давление
ЗМС заслуженный мастер спорта
ЗСдж толщина задней стенки левого желудочка
ИММлж индекс массы миокарда левого желудочка
ИМТ индекс массы тела
KMC кандидат в мастера спорта
MB медленные мышечные волокна
МЖП толщина межжелудочковой перегородки
ММЛЖ масса миокарда левого желудочка
МПК максимальное потребление кислорода
MC мастер спорта
МСМК мастер спорта международного класса
ПАНО порог анаэробного обмена
ПДРФ полиморфизм дайны рестрикционных фрагментов
ППС площадь поперечного сечения
САД систолическое артериальное давление
ТЦМ тяжелые цепи миозина
ЧСС частота сердечных сокращений
HIFI А ген фактора, индуцируемого гипоксией, 1 а
NFATC4 ген ядерного фактора активированных Т-клеток С4
PPARA ген альфа-рецептора, активируемого пролифераторами пероксисом
PPARD ген дельта-рецептора, активируемого пролифераторами пероксисом
PPARG ген гамма-рецептора, активируемого пролифераторами пероксисом
PPARGCIA ген 1-альфа-коактиватора гамма-рецептора, активируемого
пролифераторами пероксисом PPARGC1B ген 1-бета-коактиватора гамма-рецептора, активируемого
пролифераторами пероксисом PPPЗRI ген регуляторной В субъединицы протеинфосфатазы 3, а ТЕАМ ген митохондриального транскрипционного фактора А
иСР2 геи разобщающего белка 2
11СРЗ ген разобщающего белка 3
УЕйЕА ген фактора роста эндотелия сосудов А
Подписано в печать 12.07.10. Формат 60 х 84 1/16. Печать ризографическая. Печ. л. 2,88. Тираж 120 экз. Заказ 44/7
420008, ул. Профессора Нужина, 1/37 тел.: 233-73-59, 292-65-60
Содержание диссертации, доктора медицинских наук, Ахметов, Ильдус Ильясович
СПИСОК СОКРАЩЕНИИ.
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. изучение наследственной предрасположенности к двигательной деятельности человека.
1.1. Генетические маркеры физической работоспособности: общие представления, краткая история.
1.2. Генетические маркеры выносливости.
1.2.1. I аллель гена ангиотензин-превращающего фермента {АСЕ).
1.2.2. 6.7-kb аллель гена адренергического рецептора а-2А типа (.ADRA2A).
1.2.3. 16Arg аллель гена ß-2 адренергического рецептора (ADRB2)
1.2.4. Glnl2 аллель гена АМФ-дезаминазы (AMPD1).
1.2.5. -9 аллель гена брадикининового рецептора ß2 (BDKRB2).
1.2.6. Rsl 867785 G и rsl 1689011 Т аллели гена эндотелиального PAS-домен протеина {ЕРASI).
1.2.7. Gly482 аллель гена коактиватора PPARy, 1 a {PPARGC1A).
1.3. Генетические маркеры быстроты и силы.
1.3.1. D аллель гена ангиотензин-превращающего фермента (АСЕ).
1.3.2. Arg577 аллель гена а-актинина-3 (ACTN3).
1.4. Гены-кандидаты и их полиморфные маркеры для изучения ассоциации с физической активностью.
1.4.1. Pro582Ser полиморфизм гена фактора, индуцируемого гипоксией 1 (HIFI А).
1.4.2. Glyl60Ala полиморфизм гена ядерного фактора активирван-ных Т-клеток, С4 (NFATC4).
1.4.3. Rs4253778 G/C полиморфизм гена a-рецептора, активируемого пролифераторами пероксисом (PPARÄ).
1.4.4. Rs2016520 Т/С полиморфизм гена 5-рецептора, активирумо-го пролифераторами пероксисом (PPARD).
1.4.5. Pro 12Ala полиморфизм гена у-рецептора, активируемого пролифераторами пероксисом (PPARG).
1.4.6. А1а203Рго полиморфизм гена коактиватора PPARy, 1 ß (PPARGC1B).
1.4.7. 5I/5D полиморфизм гена регуляторной В субъединицы про-теинфосфатазы 3, a (PPP3R1).
1.4.8. Serl2Thr полиморфизм гена митохондриального транскрипционного фактора A (TFAM).
1.4.9. Ala55Val полиморфизм гена разобщающего белка 2 (UCP2).
1.4.10. Rsl 800849 С/Т полиморфизм гена разобщающего белка
UCP3).
1.4.11. Rs2010963 G/C полиморфизм гена фактора роста эндотелия сосудов A (VEGFA).
Введение Диссертация по биологии, на тему "Молекулярно-генетические маркеры физических качеств человека"
Определение генетической детерминированности проявления физических качеств человека играет важную роль во многих сферах профессиональной подготовки специалистов (спортсмены, спасатели, пожарные, космонавты, сотрудники специальных подразделений Министерства обороны, Министерства внутренних дел, Федеральной службы безопасности и других ведомств). Наиболее ярко это проявляется в спорте и именно поэтому изучение генетического полиморфизма, определяющего формирование, развитие и проявление физических качеств, целесообразно изучать на спортсменах различных специализаций. Именно у них, в силу специфических особенностей энергетического обмена в организме при выполнении различных по интенсивности и длительности физических нагрузок, можно с большой долей вероятности выявить генетические детерминанты, регулирующие этот процесс.
В последнее десятилетие в связи с расшифровкой структуры генома человека появилась возможность определения генетических маркеров, ассоциированных с развитием и проявлением физических качеств, а также с биохимическими, антропометрическими и физиологическими показателями, значимыми в условиях спортивной деятельности (Рогозкин В.А. и др., 2000, 2005; Roth S., 2007; Weedon* M.N., Frayling Т.М., 2008; Bray M.S. et al., 2009). Генетические маркеры физической работоспособности, выявляемые с помощью молекуляр-но-генетического анализа полиморфизма ДНК, представляют собой варианты генов, обуславливающих индивидуальные различия в развитии и проявлении фенотипических признаков.
Исследования по функциональной геномике показали сложность изучаемого явления и участия в нем многих генов. В настоящее время сделаны только первые открытия, и дальнейший путь лежит через выявление взаимосвязей генетических маркеров и физиологических показателей, определяющих проявление различных физических качеств человека. Согласно последним обобщающим данным («Карта генов физической активности человека»; Bray M.S. et al., 2009), зарубежными специалистами обнаружены полиморфизмы 8 генов {АСЕ, ACTN3, ADRA2A, ADRB2, AMPDI, BDKRB2, EPAS1, PPARGC1A), ассоциированных со спортивной деятельностью. Вместе с тем, проведенные исследования не обеспечивают целостного представления о молекулярных механизмах, лежащих в основе наследственной предрасположенности человека к двигательной деятельности. Остается неразработанной также методология поиска генетических маркеров физической работоспособности человека и их значимость в диагностике предрасположенности к выполнению физических упражнений различной направленности и длительности.
Главным преимуществом молекулярно-генетического метода выявления наследственной предрасположенности человека к двигательной деятельности является высокая информативность при оценке потенциала развития физических качеств и возможность осуществления ранней диагностики. К отличительным свойствам такой диагностики также следует отнести возможность определения наследственной предрасположенности к развитию профессиональных патологий - факторов, лимитирующих физическую работоспособность человека и ухудшающих его качество жизни.
Наличие функционально значимых ДНК-полиморфизмов в генах, участвующих в функционировании сердечно-сосудистой системы и опорноi двигательного аппарата, предполагает выявление их взаимосвязи с физическими качествами человека, развивающимися в онтогенезе под значительным влиянием среды. Установление ассоциаций полиморфизмов данных генов с предрасположенностью к выполнению физических упражнений различной длительности и интенсивности, а также с фенотипами, значимыми в условиях спортивной деятельности, позволит разработать систему критериев прогностической оценки физических способностей человека.
Таким образом, внедрение молекулярно-генетических методов в практику профессионального отбора может существенно повысить прогностические возможности, улучшить профессиональную ориентацию в разных сферах деятельности человека и сохранить его здоровье.
Цель исследования — изучить молекулярно-генетические основы предрасположенности к двигательной деятельности, а также разработать и апробировать метод молекулярно-генетической диагностики развития физических качеств человека.
Задачи исследования:
1. Провести поиск и анализ полиморфных вариантов генов, определяющих функционирование сердечно-сосудистой системы и опорно-двигательного аппарата {HIFIA Pro582Ser, NFATG4 GlylóOAla, PPARA rs4253778 G/C, PPARG Prol2Ala, PPARD rs2016520T/C, PPARGC1A Gly482Ser, PPARGC IB Ala203Pro, PPP3R1 5T/5D, TFAMi Ser 12Thr, UCP2 Al a5 5 Val, UCP3 rs 1800849 С/Т и VEGFA rs2010963 G/C) у спортсменов, специализирующихся: в различных видах спорта в зависимости от характера двигательной деятельности и спортивной; квалификации,, сравнить их с данными контрольной группы, а также оценить суммарный вклад полиморфизмов генов в предрасположенность к занятиям различными видами спорта.
2. Определить ассоциацию полиморфизмов генов HIFI A, NFATC4, PPARA, PPARD, PPARG, PPARGC 1 A, PPARGC IB. PPP3RI, TFAMj UCP2, UCP3 и VEGFA: с физической работоспособностью и силовыми показателями спортсменов, а также выявить влияние полиморфных вариантов генов на уровень двигательной подготовленности у детей 10-1Г лет.
3. Установить связь,полиморфизмов генов HIF1А, NFATC4, PPARA, PPARD, PPARG, PPARGC 1 A, PPARGC 1 В, PPP3RI, TFAM, UCP2,,UCP3 и VEGFA с составом тела и мышечной композицией у спортсменов и в контрольной группе. ' ■ .
4. Выявить ассоциацию полиморфизмов генов HIFI А, NFATC4, PPARA, PPARD, PPARG, PPARGC1A, PPARGC1B, PPP3R1, TFAM, UCP2, UCP3 и VEGFA с показателями эхокардиографии у спортсменов.
5. Разработать методологию поиска генетических маркеров физической работоспособности человека и оценки их значимости.
6. Разработать принципы молекулярно-генетической диагностики наследственной предрасположенности человека к двигательной деятельности.
Объект исследования: закономерности проявления взаимосвязей между вариабельными участками ДНК и фенотипами, значимыми в условиях спортивной деятельности.
Предмет исследования: полиморфизм ДНК в соотношении с физическими возможностями человека.
Организация исследования. В исследовании приняло участие 2596 человек, из которых 1423 являлись спортсменами различной специализации и квалификации (425 женщин и 998 мужчин), 1132 человека относились к контрольной группе, 67 человек (41 физически активный мужчина и 26 конькобежцев-многоборцев) прошли биопсию скелетных мышц для изучения связи полиморфизмов генов с типом мышечных волокон. Из совокупной группы спортсменов 90 гребцов-академистов были отобраны, для физиологического тестирования, 63 человека, занимающихся бодибилдингом, бодифитнесом и фитнесом (42 мужчины, 21 женщина) - для антропометрического'и динамометрического обследования, 175 спортсменов, занимающихся академической греблей, конькобежным многоборьем и баскетболом — для выявления взаимосвязи полиморфизмов генов с длиной тела, 26 конькобежцев-многоборцев - для изучения состава мышечных волокон, 77 спортсменов, занимающихся академической греблей и конькобежным многоборьем - для определения ассоциации полиморфизмов генов с эхокардиографическими показателями. 455 детей среднего школьного возраста (215 мальчиков и 240 девочек; конец периода второго детства — начало подросткового возраста; 11±0,4 лет) из состава контрольной группы были отобраны для оценки уровня двигательной подготовленности. Испытуемые были предупреждены об условиях эксперимента и дали письменное соглашение на добровольное участие в нем. Эксперимент был одобрен Физиологической секцией Российской Национальной комиссии по биологической этике.
Автор выражает глубокую признательность своим научным консультантам: Заслуженному деятелю науки РФ профессору Виктору Алексеевичу Рогоз-кину и профессору Ольге Леонидовне Виноградовой, а также сотрудникам СПбНИИФК и ГНЦ РФ - ИМБП РАН: Астратенковой И.В., Комковой А.И., Можайской И.А., Дружевской A.M., Хакимуллиной A.M., Шиховой Ю.В., Фе-дотовской О.Н., Дондуковской P.P., Гольберг Н.Д., Гаврилову Д.Н., Попову Д.В., Шенкману Б.С., Любаевой Е.В., Таракину П.П., Нетребе А.И. за неоценимую помощь в организации и проведении исследования. Работа была поддержана грантами Федерального агентства по физической культуре и спорту (ГК №132, «Грант-Регион-Татарстан») и Минобрнауки России ГК от 27 апреля 2007 г. № 02.522.11.2004).
Методы исследования. Совокупность методов, использованных для решения поставленных задач, включала: 1) теоретический анализ и обобщение литературных данных; 2) молекулярно-генетический анализ; 3) фенотипирова-ние (определение показателей аэробной и анаэробной работоспособности в тесте со ступенчато повышающейся нагрузкой до отказа, определение гистомор-фометрических показателей мышечных волокон т. vastus lateralis, анкетирование, антропометрия, оценка двигательной подготовленности, эхокардиогра-фия); 4) статистические методы.
Для молекулярно-генетического анализа использовали образцы ДНК испытуемых, выделенных методом щелочной экстракции или сорбентным методом, в зависимости от способа забора биологического материала (смыв либо соскоб эпителиальных клеток ротовой полости). Генотипирование осуществляли с помощью анализа полиморфизма длин рестрикционных фрагментов (ПДРФ).
Определение аэробных возможностей в тесте с нарастающей нагрузкой производили на механическом гребном эргометре РМ 3 (сотрудники ГНЦ РФ -Института медико-биологических проблем РАН Попов Д.В., Миссина С.С.). Во время теста постоянно регистрировали показатели газообмена (максимальное потребление кислорода, кислородный пульс) и частоту сердечных сокращений (ЧСС). При достижении концентрации лактата 2 ммоль/л и 4 ммоль/л (порог аэробного обмена (АэП) и порог анаэробного обмена (ПАНО), соответственно) определяли ЧСС (ЧСС на АэП и ПАНО), абсолютную мощность (мощность на АэП и ПАНО). Кроме того, регистрировали процент потребления кислорода на пороге анаэробного обмена от максимального потребления кислорода, полученного в тесте (ПАНО от МПК, %). Содержание лактата в крови определяли электрохимическим методом; капиллярную кровь,(20 мкл) брали из пальца после каждой ступени и сразу в после окончания работы.
Биопсия скелетных мышц у физически активных молодых мужчин и конькобежцев-многоборцев проводилась сотрудниками Института медико-биологических проблем РАН (Москва) (Любаева Е.В., Таракин П.П., Шенкман Б.С.). Для определения состава мышечных волокон, предварительно из т. vastus lateralis методом игольчатой биопсии по Бергстрему брали пробы мышечной ткани. Для иммуногистохимического выявления изоформ тяжелых цепей миозина (ТЦМ) использовали иммунопероксидазную технику. Применяли антитела против медленных и быстрых цепей миозина. Распределение волокон выражали как соотношение между числом волокон каждого типа на срезе к общему количеству волокон. Измеряли все волокна (200-300 волокон) на каждом срезе. Площадь поперечного сечения (1II 1С) измеряли не менее чем у 100 волокон каждого типа с помощью системы анализа изображений QUANTIMET-500 (Leica) с цветной цифровой видеокамерой JVC ТК-1280Е.
Оценку двигательной подготовленности детей проводили с использованием ряда педагогических тестов, из которых выделили наиболее значимые для поиска ассоциации с полиморфизмами генов: динамометрия, определение силового индекса, быстроты (тест падающая линейка), мышечной и аэробной выносливости, результатов прыжков в длину с места, индекса функциональных изменений по P.M. Баевскому (ИФИ) и общей физической подготовки (ОФП). Кроме того, испытуемым проводили антропометрию (рост, вес, ИМТ), а также определяли некоторые показатели состояния сердечно-сосудистой и дыхательной систем (жизненная емкость легких (ЖЕЛ), систолическое и диастолическое артериальное давление (САД и ДАД) в покое), ЧСС в покое, при физической нагрузке (сит-тест) и восстановлении (через минуту отдыха).
Эхокардиографическое обследование спортсменов проводилось на ультразвуковом сканере Aloka-3500 сотрудниками Института медико-биологических проблем РАН (Москва) под руководством Линде Е.В. Определяли толщину межжелудочковой перегородки в диастолу (МЖП, см), толщину задней стенки левого желудочка (ЛЖ) в диастолу (ЗСЛж> см), конечно-диастолический размер ЛЖ (КДРЛЖ, см), конечно-систолический размер ЛЖ (КСРлж, см), конечно-диастолический объем ЛЖ (КДОлж, мл), конечно-систолический объем ЛЖ (КСОлж, мл), массу миокарда ЛЖ (ММЛЖ, г), индекс ММЛЖ (ИММлж), ударный объем в покое (УО, мл) и минутный объем кровообращения в покое (МОК, л).
У всех спортсменов и школьников измеряли рост и вес тела, а также проводили расчет индекса массы тела (кг/м"). В группе бодибилдеров и женщин, занимающихся бодифитнесом и фитнесом кроме сбора анкетных данных по силовым параметрам (жим штанги от груди, приседание со штангой на плечах, становая тяга) проводили замеры различных антропометрических (масса тела, длина тела, окружность грудной клетки, талии, бедра, голени, плеча, предплечья) и композиционных показателей (толщина кожно-жировых складок (КЖС)). Обхватные размеры тела измеряли сантиметровой лентой, толщину КЖС — калипером. Теоретический расчет компонентов состава массы тела (абсолютная и относительная жировая и мышечная массы) проводили по формулам J. Matiegka (1921). Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы оценивали с помощью пульсометрии, а также измерением артериального давления.
Статистической анализ проводился с применением пакета прикладных программ «Statistica 6.0» и «GraphPad InStat». Определяли: средние значения (А/), стандартную ошибку (±SEM) и среднее квадратическое отклонение (SD). Значимость различий в частоте аллелей, генотипов и комбинаций генотипов между сравниваемыми выборками, а также соответствие распределения генотипов равновесию Харди-Вайнберга определяли с использованием критерия хи-квадрат или точного теста Фишера. Сравнение групп по количественному признаку (физиологические и другие показатели) проводили с помощью непарного / теста (при сравнении двух групп, например, носителей двух разных генотипов) либо дисперсионного анализа (ANOVA) (при сравнении трех4 и более групп). При проведении корреляционного анализа использовали критерий Спирмена. Для оценки вклада генетического компонента в фенотипическую дисперсию использовали регрессионный анализ. Различия считались значимыми при Р<0.05.
Положения, выносимые на защиту:
1. В основе индивидуальных различий в проявлении признаков, значимых в условиях спортивной деятельности, помимо средовых факторов, лежат полиморфизмы генов, регулирующих метаболизм скелетных мышц и миокарда {HIFIA, NFATC4, PPARA, PPARD, PPARG, PPARGC1A, PPARGC1B, PPP3R1, TFAM, UCP2, UCP3 и VEGFA).
2. Варианты генов HIFI A, NFATC4, PPARA, PPARG, PPARD; PPARGC1A, PPARGC1B, PPP3R1, TFAM, UCP2, UCP3, VEGFA и их комбинации являются объективными маркерами физических способностей человека.
3. Полиморфизмы1 генов HIFI А, ' NFATC4, PPARA, PPARD, PPARG, РРARGCIA, PPARGC1B, PPP3R1, TFAM, UCP2, UCP3 и VEGFA оказывают суммирующее влияние на предрасположенность к занятиям различными видами спорта: чем большим числом аллелей выносливости/быстроты и силы обладает индивид, тем больше вероятность того, что он может стать выдающимся стайером/спринтером/«силовиком».
4. Проведение генотипирования по наиболее значимым полиморфизмам генов позволяет оценить степень предрасположенности к занятиям различными видами спорта, выявить слабые и сильные стороны организма, провести оптимизацию и коррекцию тренировочного процесса и питания, способствовать сохранению здоровья.
Научная новизна работы. Впервые разработана и апробирована молеку-лярно-генетическая диагностика развития физических качеств человека. В работе впервые изучены полиморфизмы генов HIFI А, NFATC4, PPARA, PPARD, PPARG, PPARGC1A, PPARGC1B, PPP3R1, TFAM, UCP2, UCP3 и VEGFA у спортсменов. Показано, что вариации в этих генах ассоциированы с предрасположенностью к занятиям различными видами спорта, а также с аэробной работоспособностью, силовыми, антропометрическими, композиционными и эхо-кардиографическими показателями и уровнем двигательной подготовленности. Впервые установлен суммарный вклад полиморфизмов 10 генов (NFATC4, PPARA, PPARD, PPARGC1A, PPARGC1B, PPP3RI, TFAM, UCP2, UCP3 и VEGFA) в развитие и проявление качества выносливости и полиморфизмов 4 генов (HIFIА, PPARA, PPARG, PPARGC1B) в развитие и проявление скоростно-силовых качеств. Разработана методология поиска генетических маркеров физической работоспособности человека и оценки их значимости.
Практическая значимость работы. Анализ полиморфизмов генов HIFI А, NFATC4, PPARA, PPARG, PPARD, PPARGC1A, PPARGC1B, PPP3R1, TFAM, UCP2, UCP3 и VEGFA можно рекомендовать в качестве дополнительного диагностического комплекса для оценки предрасположенности к развитию и проявлению физических качеств человека. Результаты работы открывают ноI вые возможности в разработке инновационной системы медико-генетического обеспечения физической культуры и спорта. Новая система, основанная на современных ДНК-технологиях, позволит оказывать помощь тренерам и спортивным врачам 1) в определении предрасположенности детей и подростков к конкретному виду двигательной деятельности; 2) в повышении роста спортивных показателей за счет оптимизации и коррекции тренировочного процесса; 3) в профилактике различных заболеваний, связанных с профессиональной деятельностью спортсменов. Предлагаемая методология поиска генетических маркеров физической работоспособности и оценки их значимости может быть применена в рамках научных исследований по генетике физической активности.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы были представлены на X, XI и XII конгрессах Европейского колледжа спортивных наук (2005 г., Белград, Сербия и Черногория; 2006 г., Лозанна, Швейцария, 2007 г., Ювяскюля, Финляндия), V съезде Российского общества медицинских генетиков (Уфа, 2005); II Международной конференции «Молекулярная медицина и биобезопасность» (Москва, 2005 г.), III Всероссийской конференции «Дети России образованы и здоровы» (Москва, 2005 г.), IX Международном конгрессе «Олимпийский спорт и спорт для всех» (Киев, Украина, 2005 г.), IX Всероссийской конференции «Человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, 2006) итоговых конференциях ФГУ «СПбНИИФК» (2005, 2006 гг.), V Международной конференции по силовой тренировке (2006, Оденсе, Дания), IV Всероссийской с международным участием школы-конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности «Инновационные направления в физиологии двигательной системы и мышечной деятельности» (2007, Москва), III Международном конгрессе «Человек, спорт, здоровье» (2007, Санкт-Петербург), Всероссийской медико-биологической научной конференции молодых учёных «Фундаментальная наука и клиническая медицина» (2007, Санкт-Петербург), Европейской конференции по генетике человека 2007 (Ницца, Франция), Международной школе-конференции «Системный контроль генетических и цитогенетических процессов» (2007, Санкт-Петербург), Международной научно-практической конференции «Современные проблемы физической культуры и спорта» (2008, Санкт-Петербург), Европейской конференции по генетике человека 2008 (Барселона, Испания), XX Международном конгрессе по генетике (2008, Берлин, Германия), Научно-практической конференции, посвященной 75-летию ВНИИФК «Проблемы и перспективы развития российской спортивной науки» (2008, Москва), V Всероссийской с международным участием Школы-конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности «Системные и клеточные механизмы в физиологии двигательной системы и мышечной деятельности» (2009, Москва), Европейской конференции по генетике человека 2009 (Вена, Австрия), I Российском конгрессе с международным участием «Молекулярные основы клинической медицины - возможное и реальное» (2010, Санкт-Петербург).
По итогам исследования получены три премии: 1) премия за лучший стендовый доклад («The role of gene variants in determination of individual differences in aerobic performance») в конкурсе молодых ученых 12-го ежегодного конгресса Европейского колледжа спортивных наук (Ювяскюля, Финляндия, 2007); 2) премия Академии наук Республики Татарстан в конкурсе молодых ученых за работу «Разработка и апробация метода на основе ДНК-технологий для изучения и молекулярной диагностики предрасположенности к занятиям спортом» (Казань, 2010); 3) грант Британского королевского общества за проект «Polygenic profiles of elite strength athletes» (Лондон, Великобритания, 2010).
Внедрение результатов. Результаты научного исследования внедрены в практику спортивной ориентации и многолетней подготовки спортсменов училищ олимпийского резерва Санкт-Петербурга и Казани, школы высшего спортивного мастерства по тяжелой атлетике г. Подольска, СДЮШОР №2 по лыжному спорту Невского района г. Санкт-Петербурга, ШИОР по велосипедному спорту г. Сестрорецка, учащихся общеобразовательных школ г. Набережные Челны и Сургут, членов олимпийской сборной команды РФ по лыжному двоеборью, гребле на байдарках и каноэ и сборной команды г. Москвы по самбо.
Личное участие автора. Автором лично определены цель и задачи исследования, разработаны методические подходы для их решения, выполнены не менее 80% объема молекулярно-геиетической диагностики (забор биологического материала, выделение ДНК из эпителиальных клеток, анализ полиморфизма длин рестрикционных фрагментов), анкетирование испытуемых, анализ, обработка и обобщение полученных результатов, написание и оформление рукописи.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 157 печатных работ (1 монография, 1 глава в зарубежной книге, 68 статей.; 2 методических рекомендаций, 85 тезисов научных докладов), в том числе 36 статей в изданиях, рекомендованных ВАК МОН РФ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов, обсуждения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Текст диссертации изложен на 344 страницах, содержит 38 рисунков и 50 таблиц. Список литературы включает 438 источников отечественных и иностранных авторов.
Заключение Диссертация по теме "Генетика", Ахметов, Ильдус Ильясович
4. Результаты исследования показали наличие взаимосвязи между полиморфизмами генов и антропометрическими/композиционными показателями. Так, HIF1A Pro582, PPARA rs4253778 G, PPARD rs2016520 С и PPARG Prol2 аллели ассоциированы с высоким содержанием медленных мышечных волокон, a HIFI А 582Ser, PPARA rs4253778 С, PPARD rs2016520 T, PPARG 12 Ala - с преобладанием быстрых мышечных волокон т. vastus lateralis у физически активных мужчин и конькобежцев (суммарный вклад аллелей в фенотипическую дисперсию состава мышечных волокон составляет 25%). HIF1A 582Ser, PPARD rs2016520 Т, PPARGC1A 482Ser, PPP3R! 5D, UCP2 55Val и VEGFA rs2010963 С аллели взаимосвязаны с выраженной мышечной массой (суммарный вклад аллелей в фенотипическую дисперсию мышечной массы составляет 25%), PPARA rs4253778 С, PPARD rs2016520 Т. PPARG 12А1а, PPARGC1A 482Ser и UCP2 55Val аллели - с высоким жироотложением (суммарный вклад аллелей в фенотипическую дисперсию жировой массы составляет 32%) у спортсменов, занимающихся силовыми видами спорта. PPARGC1A 482Ser и PPARG 12Ala аллели ассоциированы с высоким ростом спортсменов, занимающихся академической греблей, конькобежным многоборьем и баскетболом, а также у детей среднего школьного возраста.
5. Носительство NFA ТС4 160А1а, PPARA С, PPARDC, PPARGCIB 203Ala, PPP3R1 5D, TFAM Ser 12 и VEGFA G аллелей ассоциируется с предрасположенностью к развитию гипертрофии миокарда у спортсменов, занимающихся академической греблей и конькобежным многоборьем (суммарный вклад аллелей в фенотипическую дисперсию массы миокарда левого желудочка составляет 20%).
6. Разработана методология поиска генетических маркеров физической работоспособности человека, которая основана на знании молекулярных механизмов мышечной деятельности и данных о том, что полиморфизм определенного гена может повлиять на уровень метаболических процессов в организме. Поиск включает в себя проведение исследований «случай - контроль», а также одномоментных и динамических исследований. При этом оценка значимости данных маркеров будет зависеть от степени функциональной значимости полиморфизма гена и количества исследований различных типов, подтверждающих гипотезу об ассоциации маркера с взаимосвязанными фенотипами.
7. Разработаны принципы молекулярной диагностики наследственной предрасположенности человека к двигательной деятельности, позволяющей оценить генетический потенциал в развитии и проявлении физических качеств, оптимизировать тренировочный процесс спортсменов, а также определить риск развития патологий, связанных со спортивной деятельностью. Дальнейшее развитие этого направления связано, как с необходимостью проверки полученных результатов, так и с поиском новых значимых молекулярных маркеров на основании изучения генома, эпигенома, транскриптома и метаболома. Следует также отметить, что молекулярно-генетическая диагностика в спорте должна применяться как дополнение к уже существующим фенотипическим тестам, используемым в рамках медико-биологического обеспечения физической культуры и спорта.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
1. Анализ H1F1A Pro582Ser, NFATC4 GlylóOAla, PPARA rs4253778 G/C, PPARG Prol2Ala, PPARD rs2016520T/C, PPARGC1A Gly482Ser, PPARGC1B Ala203Pro, PPP3RJ 5I/5D, TFAM Serl2Thr. UCP2 Ala55Vai, UCP3 rsl800849 С/Т и VEGFA rs2010963 G/C полиморфизмов можно рекомендовать в качестве дополнения к уже существующим педагогическим, физиологическим и антропометрическим видам обследования для оценки предрасположенности к развитию и проявлению физических качеств человека. В частности, носителям генотипов HIFI A Pro/Pro, NFATC4 Gly/Gly (Gly/Ala), PPARA GG, PPARD ТС (CC), PPARGC1A Gly/Gly (Gly/Ser), PPARGC1B Ala/Pro (Pro/Pro), PPP3R1 51/51. TFAM Ser/Thr (Thr/Thr), LJCP2 Ala/Val (Val/Val), UCP3 CT (TT) и VEGFA GC (CC) могут быть предложены занятия видами спорта с преимущественным проявлением выносливости; носителям генотипов HIF1A Pro/Ser (Ser/Ser), PPARA GC (CC), PPARG Pro/Ala (Ala/Ala), Ala/Pro (Pro/Pro) — занятия видами спорта с преимущественным проявлением скоростно-силовых качеств.
2. На основании проведения анализа вышеуказанных полиморфизмов возможна косвенная оценка состава мышечных волокон (маркеры медленных мышечных волокон - HIFI A Pro582, PPARA rs4253778 G, PPARD rs2016520 С и PPARG Pro 12 аллели; маркеры быстрых мышечных волокон — HIFI А 582Ser, PPARA rs4253778 С, PPARD rs2016520 T и PPARG 12А1а аллели), потенциала в развитии аэробной и мышечной работоспособности (маркеры - HIFI A Pro582, NFATC4 GlylóO, PPARA rs4253778 G, PPARD rs2016520 C, PPARGCIA Gly482, PPARGC1B 203Pro, PPP3R1 51, TFAM 12Thr, UCP2 55Val, UCP3 rs 1800849 T и VEGFA rs2010963 С аллели), a также скоростно-силовых возможностей (маркеры - HIFI A 582Ser, PPARA rs4253778 С, PPARD rs2016520 T, PPARG 12Ala, PPARGCIA 482Ser, PPARGC1B 203Pro и UCP2 55Val аллели), длины тела (маркеры - PPARGCIA 482Ser и PPARG
12А1а аллели), мышечной массы (маркеры - HIFI А 582Ser, PPARD rs2016520 Т, PPARGC1A 482Ser, PPP3R1 5D, UCP2 55Val и VEGFA rs2010963 С аллели) и риска развития ГМЛЖ (маркеры - NFATC4 160А1а, PPARA С, PPARD С, PPARGC1B 203А1а, PPP3R1 5D, TFAM Serl2, VEGFA G).
3. Предлагаемая методология поиска генетических маркеров физической работоспособности (проведение многократных исследований различного типа) и оценки их значимости (с использованием критериев оценки функциональной значимости полиморфизмов и кратности проведения исследований по типу «случай-контроль» и «генотип-фенотип») может быть применена в рамках научных исследований по генетике физической активности.
4. Разработанные с применением суммарного подхода принципы молекулярной диагностики наследственной предрасположенности человека к двигательной деятельности могут быть использованы для создания диагностических комплексов, направленных на оценку генетического потенциала в развитии и проявлении физических качеств и других признаков, значимых в условиях спортивной деятельности, в подборе наиболее оптимальных видов спорта, а также для составления рекомендаций по сохранению здоровья и по оптимизации тренировочного процесса, питания и фармакологической поддержки спортсменов.
Библиография Диссертация по биологии, доктора медицинских наук, Ахметов, Ильдус Ильясович, Москва
1. Абрамова, Т.Ф. Пальцевая дерматоглифика и физические способности: Дис. . .док. биол. наук / Т.Ф. Абрамова. М., 2003. - 292 с.
2. Абрамова, Т.Ф. Возможности использования пальцевой дерматоглифики в спортивном отборе / Т.Ф. Абрамова, Т.М. Никитина, H.H. Озолин // Теория и практика физ. культуры. 1995. — №3. - С. 10-15.
3. Астратенкова, И.В. Анализ полиморфизма гена АСЕ у спортсменов / И.В. Астратенкова. А.И. Комкова // Сб. научных трудов «Генетические, психофизические и педагогические технологии подготовки спортсменов». -СПб.-2006.-С.33-45.
4. Ахметов, И.И. Ассоциация полиморфизма гена PPARD с физической деятельностью человека / И.И. Ахметов, И.В. Астратенкова, В.А. Рогозкин // Молекулярная биология. 2007. - Т.41. - №5. - С.852-857.
5. Ахметов И.И. Ассоциация полиморфизма гена АПФ с состоянием сердечно-сосудистой системы у спортсменов / И.И. Ахметов // Медицинская генетика. 2005. - Т.4. - №4. - С. 151.
6. Ахметов, И.И. Ассоциация полиморфизмов генов с типом мышечных волокон / И.И. Ахметов, И.В. Астратенкова, A.M. Дружевская, А.И. Комкова,
7. E.B. Любаева, П.П. Таракин, Б.С. Шенкман, В.А. Рогозкин // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2006. - Т.92. - №7. -С.883-888.
8. Ахметов, И.И. Ассоциация полиморфизмов генов-регуляторов с типом адаптации сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам / И.И. Ахметов, Е.В. Линде, В.А. Рогозкин // Вестник спортивной науки. 2008. — №1. - С.38-41.
9. Ахметов, И.И. Ассоциация полиморфизмов генов-регуляторов с физической деятельностью, адаптацией сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам и типом мышечных волокон человека: Дис. . канд. мед. наук / И.И. Ахметов. СПб., 2006. - 149 с.
10. Ахметов, И.И. Взаимосвязь полиморфизмов генов с успешностью соревновательной деятельности элитных гребцов / И.И. Ахметов, Д.В. Ребриков // Вестник спортивной науки. 2008. - №4. - С.70-72.
11. Ахметов, И.И. Влияние полиморфизма гена HIF1A на мышечную деятельность человека / И.И. Ахметов, A.M. Хакимуллина, Е.В. Любаева, О.Л. Виноградова, В.А. Рогозкин // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2008. - 'Г.146. - №9. - С.327-329.
12. Ахметов, И.И. Генетическая детерминация состава мышечных волокон / И.И. Ахметов, A.C. Глотов, Е.В. Любаева. О.С. Глотов, A.M. Дружевская, М.В. Асеев, О.Н. Федотовская // Сб. тр. СПбНИИФК. Итог. науч. конф. -18-19 дек. 2006 г. СГ1б; 2006. - С. 191-195.
13. Ахметов, И.И. Генетические маркеры предрасположенности к занятиям футболом / И.И. Ахметов, A.M. Дружевская, A.M. Хакимуллина, И.А. Можайская, В.А. Рогозкин // Ученые записки университета им. Г1.Ф. Лесгаф-та. 2007. - № 11(33). - С.5-10.
14. Ахметов, И.И. ДНК-полиморфизмы, ассоциированные с развитием длины тела спортсменов / И.И. Ахметов, И.А. Можайская // Ученые записки университета им. П.Ф. Лесгафта. 2008. - №4(38). - С. 13-16.
15. Ахметов, И.И. Использование ДНК-технологий для определения предрасположенности к оптимальной двигательной деятельности / И.И. Ахметов // Медицина труда и промышленная экология. 2009. - №6. - С.28-33.
16. Ахметов, И.И. Методика и организация занятий атлетической гимнастикой с учетом типа телосложения мужчин и их генетической предрасположенности / И.И. Ахметов, И.Ю. Яновский // Теория и практика физической культуры. 2007. - №1. - С.22-25.
17. Ахметов, И.И. Молекулярная генетика спорта / И.И. Ахметов // Монография. -М. : Советский спор г, 2009. 268 с.
18. Ахметов, И.И. Молекулярная генетика спорта: состояние и перспективы / И.И. Ахмегов // Электронный журнал КамГИФК «Педагогико-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта». 2007. - Т.4 - №5. - С.87-103.
19. Ахметов, И.И. Полиморфизм гена NFATC4 и аэробная выносливость у спортсменов / И.И. Ахмегов. Д.В. Попов, Ю.В. Шихова, С.С. Миссина, O.A. Сараев. O.J1. Виноградова, В.А. Рогозкин // Технологии живых систем. 2009. - Т.6. - №2. - С.23-29.
20. Ахметов, И.И. Полиморфизм гена PPARG и двигательная деятельность человека / И.И." Ахметов, И.А. Можайская. Е.В. J1 ¡обгона. O.J1. Виноградова, В.А. Рогозкин // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. — 2008.-Т.14611.-C.567-569.
21. Ахметов, И.И. Полиморфизм гена фактора роста эндотелия сосудов (VEGF) и аэробная работоспособность спортсг/енов / И.И. Ахметов, A.M.
22. Хакимуллина. Д.В. Попов, С.С. Мнсспна, О.Л. Виноградова, В.А. Рогозкин // Физиология человека. 2008. - Т.34. - №4. - С.97-101.
23. Ахметов, И.И. Применение ДНК-технологий для повышения эффективности фармакологического обеспечения процесса подготовки спортсменов. Методические рекомендации / И.И. Ахметов, А .Г. Тоневицкий- М.: Изд-во ВНИИФК, 2008.-40 с.
24. Ахметов, И.И. Роль полиморфизма гена PPARA в энергетическом обеспечении мышечной деятельности спортсменов / И.И. Ахметов // Генетические, психофизические и педагогические технологии подготовки спортсменов. Сб. науч. ip. СПб. - 2006. - С.81-90.
25. Баранов, B.C. Моногенные заболевания / B.C. Баранов, В.Н. Горбунова / В кн.: Геномика — медицине / Ред. В.И. Иванов, Л.Л. Киселев. — М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. С. 14-27.
26. Волков, В.М. Спортивный отбор / В.М. Волков, В.П. Филин. М.: ФиС, 1983.- 175 с.
27. Ворошин, И.Н. Предсорсвновательпая педгоговка квалифицированных бегунов на 400 метров с учетом их генетической предрасположенности к развитию физических качеств: А.втореф. дис. . канд. пед. наук / И.Н. Ворошин. СПб., 2006. - 24 с.
28. Ворошин, И.Н. Зависимость общей выносливости от полиморфизма гена АСЕ у спортсменов / И.Н. Ворошин, И.В. Астратенкова // Физиология человека. 2008. - Т.34. - ль i. - С. 129-131.
29. Гальтон, Ф. Наследственность таланта, ее законы и последствия / Ф. Галь-тон. Пер. с англ. - СПб.: Ред. жури. «Знание», 1875. - 319 с.
30. Дембо, А.Г. Спортивная кардиология / А.Г. Дембо, Э.В. Земцовский. JL: Медицина, 1989. - 464с.
31. Дондуковская, P.P. Физическая работоспособность, фитнес и полиморфизм генов / P.P. До ндуковская, И.И. Ахметов, A.A. Топанова // Сб. трудов СПбНИИФК. Итоговая научная конференция. 18-19 декабря 2006 г. -СПб., 2006.-С.201-205.
32. Дружевская, A.M. Полиморфизм гена ACTN3 у спортсменов / A.M. Дру-жевская // Сборник научных трудов «Генетические, психофизические и педагогические технологии подготовки спортсменов». — СПб. 2006. — С.58-73.
33. Ильин, В.Н. Проблемы и перспективы развития молекулярной генетики физической активности / В.Н. Ильин, С.Б. Дроздовская // Спортивная медицина. 2007. - №2. - С. 10-19.
34. Кочергина, A.A. Оптимизация тренировочного процесса юных лыжников с учетом их генетической предрасположенности / A.A. Кочергина, И.И. Ахметов // Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. —2006. — №1. С.35-36.
35. Леконцев, Е.В. Генетическая обусловленность некоторых показателей физических способностей человека: Автореф. лис. . канд. биол. наук / Е.В. Леконцев. ИБР им. И.К. Кольцова. -М.„ 2007. - 22 с.
36. Линде, Е.В. Роль наследственных факторов в формировании гипертрофии миокарда левого желудочка у высококвалифицированных спортсменов /
37. Е.В. Линде, И.И. Ахметов, И.В. Астратенкова, А.Г. Федотова // Международный журнал интервенционной кардмоангиологии. 2007. - №13. -С.56-62.
38. Линде, Е.В. «Спортивное сердце» и генетический полиморфизм / Е.В. Линде, И.И. Ахметов. О.Л. Виноградова. И.В. Астратенкова, А.Б. Простова // Физкультура в профилактике, лечении и реабилитации. 2006. - Т.4. — №19. - С.18-25.
39. Мартиросов, Э.Г. Соматический статус и спортивная специализация: Ав-тореф. дис. . док. биол. наук / Э.Г. Мартиросов. М.„ 1998. - 87 с.
40. Мартиросов. Э.Г. Технологии и методы определения состава тела человека / Э.Г. Мартиросов, Д.В. Николаев, С.Г. Руднев. М. : Наука, 2006. - 248 с.
41. Москатова, А.К. Отбор юных спортсменов: генетические и физиологические критерии. Методическая разработка / А.К. Москатова М.: ГЦО-ЛИФК, 1992.-59 с.
42. Никитюк, Б.А. Факторы роста и морфофункционального состояния организма / Б.А. Никитюк. М.: Наука. 1978. - 143 с.
43. Николаевич, Л. Фармакогенешка в спорте высших достижений / Л. Николаевич, Д. Романовский // Наука и инновации. 2007. - №10. - С.25-31.
44. Платонов, В.Н. Тренировка пловцов высокого класса / В.Н. Платонов, С.М. Вайцеховский. М.: ФчС, 1985. - 256 с.
45. Плугов, А.Г. Изучение полиморфизмов некоторых саркомерных белков человека и их значения для функционирования мышечных тканей: Авто-реф. дис. . канд. биол. наук / А.Г. Плугов. М., 2006. - 17 с.
46. Пузырев, В.П. Мультифакториальпые заболевания / В.П. Пузырев, В.А. Степанов — В кн.: Геномика — медицине / Ред. В.И. Иванов, Л.Л. Киселев. -М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. С. 27-39.
47. Реброва, О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTIC А / О.Ю. Реброва. 3-е изд. -М., МедиаСфера, 2006. - 312 с.
48. Рогозкин, В.А. Перспективы использования ДНК-технологий в спорте / В.А. Рогозкин, И.И. Ахметов, И.В. .Астратенкова // Теория и практика физической культуры. 2006. - №7. - С.45-47.
49. Рогозкин, В.А. Расшифровка генома человека и спорт / В.А. Рогозкин // Теория и практика физ. культуры. 2001. — №6. - С. 60-63.
50. Рогозкин, В.А. Возможности генетического отбора спортсменов: реальность и перспективы / В.А. Рогозкин, И.Б. Назаров, В.И. Казаков, Н.В. То-милин // Вестник спортивной медицины. 1999. -№3. - С. 52.
51. Рогозкин, В.А. Генетические маркеры физической работоспособности человека / В.А. Рогозкин, И.Б. Назаров. В.И. Казаков // Теория и практика физической культуры. 2000. - №.12. - С.34-36.
52. Рогозкин, В.А. Гсны-мапкеры предрасположенности к скоростно-силовым видам спота / В.А. Рогозкин, И.В. Астратенкова. A.M. Дружевская, О.Н.
53. Федотовская // Теория и практика физической культуры. 2005. - №1. -С.2-4.
54. Саватеева, Л.А. Влияние наследственных задатков и некоторых факторов внешней среды на двигательную подготовленность детей младшего школьного возраста: Автореф. дис. . канд. пед. наук / JI.A. Саватеева; Минск, 1975.-23 с.
55. Сальников, В.А. Индивидуальные различия как основа оптимизации спортивной деятельности / В.Д. Сальников И Теория и практика фпз. культуры.2003. №7. - С.2-9.
56. Сергиенко, Л.П. Генетика и спорт / Л.П. Сергиенко. М.: ФиС, 1990. - 171 с.
57. Сергиенко, Л.П. Исследование влияния наследственных и средовых факторов на развитие двигательных качеств человека: дис. . канд. пед. наук / Л.П. Сергиенко М., 1975. - 208 с.
58. Сергиенко, Л.П. Основы спортивной генетики: Учеб. пособие / Л.П. Сергиенко. Киев: Вт mm школа. 2004. — 631 с.
59. Сологуб, Е. Спортивная генетика: Учебное пособие / Е. Сологуб, В. Тайма-зов. М.: Терра-Спорт, 2000. - 127с.
60. Туманян, Г.С. Телосложение и спорт / Г.С. Туманян. Э.Г. Мартиросов. -М.: ФиС, 1976.-239 с.
61. Федотовская, OJI. Влияние С34Т полиморфизма в гене АМФ-дезаминазы (AMPD1) на физическую работоспособность человека / О.Н. Федотовская.
62. Сб. научных трудов «Генетические, психофизические и педагогические технологии подготовки спортсменов». — СПб. — 2006. — С.74-80.
63. Шварц, В.Б. Медико-биологические аспекты спортивной ориентации и отбора / В.Б. Шварц, С.В. Хрущев. М.: ФнС, 1984. - 151 с.
64. Шнейдер, О.В. Генетическая детерминация структуры и функции сердечно-сосудистой системы у больных гипертонической болезнью и спортсменов: Автореф. дис. . канд. мед. наук / О.В. Шнейдер. — СПб., 2003. 21 с.
65. Ahmetov, I.I. Combinatorial genetic analysis of physical performance in athletes / I.I. Ahmetov, I.V. Astratenkova, A.M. Druzhevskaya, V.A. Rogozkin .// Eur J Hum Genet. 2007. - V. 15(Supp. 1). - P.301.
66. Ahmetov, LI. Gene variations and left ventricular hypertrophy in athletes / I.I. Ahmetov, E.V. Linde, A.M. Hakimullina, J.V. Shikhova, I.V. Astratenkova // 12th Ann. Congress ECSS, July 11-14, 2007, Jyvaskyla, Finland. Abs. Book. -2007.-P.680.
67. Ahmetov, I.I. Genes, athlete stotus and training An overview / LI. Ahmetov, V.A. Rogozkin A' In: Genetics and Sports, ed.: Collins M. - Med. Sport Sei. Basel, Karger, 2009. - V.54. - P.43-71.
68. Ahmetov, I.I. The ability to become an elite endurance athlete depends on the carriage of high number of endurance-related alleles / I.I. Ahmetov, A.M. Hakimullina, J.V. Shikhova, V.A. Rogozkin // Eur J Hum Genet. 2008. -V.16(Supp. 2). - P.341.
69. Ahmetov, 1.1. The AO N3 R577X polymorphism in Russian endurance athletes / I.I. Ahmetov. A.M. Druzhevskaya, I.V. Astratenkova, D.V. Popov, O.L. Vino-gradova, V.A. Rogozkin // Brit J Spoils Med. 2010. - V.44. - P.649-652.
70. Airley, R.E. Hypoxic regulation of g'ucose transport, anaerobic metabolism and angiogenesis in cancer: novel pathways and targets for anticancer therapeutics / R.E. Airley, A. Mobasheri // Chemotherapy. 2007. - V.53. - P.233-256.
71. Allard, M.F. Contribution, of oxidative metabolism and glycolysis to ATP production in hypertrophied hearts / M.F. Allard, B.O. Schonekess, S.L. Henning, D.R. English, G.D. Lopaschuk // Am J Physiol Heart Circ Physiol. 1994. -V.267. - P.742-750.
72. Allen, D.L. Different Pathways Regulate Expression of the Skeletal Myosin Heavy Chain / D.L. Allen. C.A. Sartcrius, L.K. Sycuro. L.A. Leinwand // Genes. 2001. - V.276(47). - P.43524-43533.
73. Amir, O. The ACE deletion allele is associated with Israeli elite endurance athletes / O. Amir, R. Amir, C. Yamin, E. Attias, N. Eynon, M. Sagiv, M. Sagiv, Y. Meckel //Exp. Physiol. 2007. - V.92. - P. 881-886.
74. Arany, Z. PGC-1 coactivators and skeletal muscle adaptations in health and disease / Z. Arany // Curr. Opin. Genet. Dev. 2008. - V.l 8. - P.426-434.
75. Arany, Z. The Transcriptional Coactivator PGC-16 Drives the Formation of Oxidative Type IIX Fibers in Skeletal Muscle / Z. Arany, N. Lebrasseur, C. Morris, E. Smith, W. Yang, Y. Ma, S. Chin, B.M. Spiegelman // Cell Metab. -2007. — V.5. P.35-46.
76. Arkinstall, MJ. Regulation of metabolic genes in human skeletal muscle by short-term exercise and diet manipulation / M.J. Arkinstall, R.J. Tunstall, D. Cameron-Smith, J.A. i lawley // Am. J Physiol. Endocrinol. Metab. 2004. -V.287. — E.25-31.
77. Arsic, N. Vascular endothelial growth factor stimulates skeletal muscle regeneration in vivo / N. Arsic, S. Zacchigna, L. ZentiUn, G. Ramirez-Correa, L. Patta-rini, A. Salvi, G. Sinagra, M Giacca // Mel. Ther. 2004. - V.l 0. - P.844-854.
78. Astrup, A. Impact of the v/v 55 polymorphism of the uncoupling protein 2 gene on 24-h energy expenditure a¡'.d substrate oxidation / A. Astrup, S. Toubro. L.T.
79. Dalgaard, S.A. Urhammer, T.I. Sorensen, O. Pedersen // Int. J. Obes. Relat. Me-tab. Disord. 1999. -23.- P.1030-1034.
80. Atlas, S.A. The renin-angiotensin aldosterone system: pathophysiological role and pharmacologic inhibition / S.A. Atlas // J. Manag. Care Pharm. 2007. -V.13(8 Suppl B). - P.9-20.
81. Baar, K. Adaptations of skeletal muscle to exercise: rapid increase in the transcriptional coactivator PGC-1 / K. Baar, A.R. Wende, T.E. Jones, M. Marison, L.A. Nolte, M. Chen, D.P. Kelly, J.O. Holloszy // FASEB J. 2002. - V.16. -P. 1879-1886.
82. Barger, P.M. Deactivation of peroxisome proliferator-activated receptor a during cardiac hypertrophic frowth / P.M. Barger, J.M. Brandt, T.C. Leone, CJ. Weinheimer, D.P. Kelly//J Clin Invest. -2000. -V. 105. P. 1723-1730.
83. Barish, G.D. PPAR delta: a dagger in the heart of the metabolic syndrome / G.D. Barish, V.A. Narkar, R.M. Evans // J Clin Invest. 2006. - V.l 16(3). - P.590-7.
84. Barioso, I. Meta-analysis of the Gly482Ser variant in PPARGC1A in type 2 diabetes and related phenotypes / I. Barroso, J. Luan, M.S. Sandhu, P.W. Franks, V. Crowley, A.J. Schafer, S. O'rahilly, N.J. Wareham // Diabetologia. 2006. -V.49(3). -P.501-5.
85. Benedito, A.B. The Transcription Factor NFAT3 Mediates Neuronal Survival / A.B. Benedito, M. Tehtinen, R. Massol, U.G. Lopes, T. Kirchhausen, A. Rao, A. Bonni // J. Biol. Chem. 2005. - V.280. - P.2818-2825.
86. Bengtsson, J. Mitochondrial transcription factor A and respiratory complex IV increase in response to exercise training in humans / J. Bengtsson, T. Gustafs-son, U. Widegren, E. Jansson, C.J. Sundberg // Ptlugers Arch. 2001. - V.443. -P.61-66.
87. Boden, G. Role of fatty acids in the pathogenesis of insulin resistance and NIDDM / G. Boden // Diabetes. 1997. - V.46. - P.3-10.
88. Booth, F.W. Exercise and gene expression: physiological regulation of the human genome through physical activity / F.W. Booth, M.V. Chakravarthy, E.E. Spangenburg // J. Physiol (Lond). 2002. - V.543. - P. 399-411.
89. Boss, O. Uncoupling protein-3 expression in skeletal muscle and free fatty acids in obesity / O. Boss, E. Bobbioni-Harsch, F. Assimacopoulos-Jeannet, P. Muz-zin, R.Munger, J.P. Giacobino, A. Golay // Lancet. 1998. - V.351. - P.1933.
90. Bouchard, C. Genetics of Fitness and Physical Performance / C. Bouchard, R.M. Malina, L. Perusse. Champaign, IL: Human Kinetics, 1997. - 408 p.
91. Bouillaud, F. Homologues of the uncoupling protein from brown adipose tissue (UCP1): UCP2, UCP3, BMCP1 and UCP4 / F. Bouillaud, E. Coulpan, C. Pec-queur, D. Ricquier // Biochim. Biophys. Acta. 2001. - V. 1504. - P. 107-119.
92. Brand, M.D. Physiological functions of the mitochondrial uncoupling proteins UCP2 and UCP3 / M.D. Brand, T.C. Esteves // Cell Metab. 2005. - V.2. -P.85-93.
93. Braun, A. Polymorphisms in the gene for the human B2-bradykinin receptor. New tools in assessing a genetic risk for bradykinin-associated diseases / A. Braun, S. Kammerer, E. Maier, E. Böhme, A.A. Roscher // Immunopharmacol-ogy.- 1996.-V.33.-P.32-35.
94. Bray, M.S. The Human Gene Map for Performance and Health-Related Fitness Phenotypes: The 2006-2007 Update / M.S. Bray, J.M. Hagberg, L. Perusse, T. Rankinen, S.M. Roth, B. Wolfarth. C. Bouchard // Med. Sei. Sports. Exerc. -2009.-V.41.-P. 35-73.
95. Brodal, P. Capillary supply of skeletal muscle fibers in untrained and endurance-trained men / P. Brodal, F. Ingjer, L. Hermansen // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 1977. - V.232. - H.705-712.
96. Brooks, G.A. Balance of carbohydrate and lipid utilization during exercise: the crossover concept / G.A. Brooks, J. Mercier // J. Appl. Physiol. 1994. - V.76.1. P.2253-2261.
97. Brown, N.J. ACE Insertion/Deletion Genotype Affects Bradykinin Metabolism / N.J. Brown, C. Blais, S.K. Gandhi, A. Adam // J. Cardiovasc. Pharmacol. -1998. V.32. - P.373-377.
98. Bushdid, P.B. NFATc3 and NFATc4 Are Required for Cardiac Development and Mitochondrial Function / P.B. Bushdid, FI. Osinska, R.R. Waclaw, J.D. Molkentin, K.E. Yutzey // Circ. Res. 2003. - V.92. - P. 1305-1313.
99. Cam, S. ACE I/D gene polymorphism and aerobic endurance development in response to training in a non-elite female cohort / S. Cam, M. Colakoglu, S. Co-lakoglu, C. Sekuri, A. Berdeli // J. Sports Med. Phys. Fitness. 2007. - V.47. -P.234-238.
100. Chan, S. A gene for speed: contractile properties of isolated whole EDL muscle from an alpha-actinin-3 knockout mouse / S. Chan, J.T. Seto, D.G. MacArthur, N. Yang, K.N. North, S.I. Head // Am. J. Physiol. Cell Physiol. 2008. - V.295.- P.897-904.
101. Charbonneau, D.E. ACE genotype and the muscle hypertrophic and strength responses to strength training / D.E. Charbonneau, E.D. Hanson, A.T. Ludlow, M.J. Delmonico, B.F. Hurley, S.M. Roth // Med. Sci. Sports Exerc. 2008. -V.40. - P.677-683.
102. Chin, E.R. The role of calcium and calcium/calmodulin-dependent kinases in skeletal muscle plasticity and mitochondrial biogenesis / E.R. Chin // Proc. Nutr. Soc. 2004. - V.63. - P. 279-286.
103. Chin, E.R., Olson E.N., Richardson .LA., Yang Q., Humphries C., Shelton J.M., Wu H., Zhu W., Bassel-Duby R., Williams R.S. A calcineurin-dependent pathway controls skeletal muscle fiber type // Genes Dev. 1998. - V.12. - P. 2499— 2509.
104. Collins, M. The COL1A1 gene and acute soft tissue ruptures / M. Collins, M. Posthumus, M.P. Schwellnus // Br. J. Sports Med. 2009. -DOI: 10.1136/bjsm.2008.056184.
105. Crabtree, G.R. Calcium, calcineurin. and the control of transcription / G.R. Crabtree // J. Biol. Chem. 2001. - V.276. - P.2313-2316.
106. Crabtree, G.R. Generic signals and specific outcomes: signaling through Ca2+, calcineurin, and NF-AT / G.R. Crabtree // Cell. 1999. - V.96. - P.611-614.
107. De Garay, A.L. Genetic and anthropological studies of Olympic athletes / A.L. De Garay, L. Levine, J.E.L. Carter. New York: Acad. Press, 1974. - 257 p.
108. De la Chapelle, A. Familial erythrocytosis genetically linked to erythropoietin receptor gene / A. De la Chapelle, P. Sistonen, H. Lehväslaiho, E. Ikkala, E. Ju-vonen // Lancet. 1993. - V.341. - P. 82-84.
109. De Moor, M.H. Genome-wide linkage scan for exercise participation in Dutch sibling pairs / M.H. De Moor, D. Posthuma, J.J. Hottenga, G. Willemsen, D.I. Boomsma, E.J. De Geus // Eur. J. Hum. Genet. 2007. - V.15. - P.1252-1259.
110. De Moor, M.H. Genome-wide linkage scan for athlete status in 700 British female DZ twin pairs / M.H. De Moor, T.D. Spector, L.F. Cherkas, M. Falchi, J.J. Hottenga, D.I. Boomsma. E.J. De Geus // Twin Res. Hum. Genet. 2007. -V.10.-P. 812-820.
111. Desvergne, B. Peroxisome proliferator-activated receptors: nuclear control of metabolism / B. Desvergne, W. Wahli // Endocr Rev. 1999. - V.20. - P.649-688.
112. Diet, F. ACE and angiotensinogen gene genotypes and left ventricular mass in athletes / F. Diet, C. Graf, N. Mahnke, G. Wassmer, H.G. Predel, I. PalmaHohmann, R. Rost, M. Bohm // Eur J Clin Invest. 2001. - V.31(10). - P.836-42.
113. Druzhevskaya, A.M. Association of the ACTN3 polymorphism with power athlete status in Russians / A.M. Druzhevskaya, I.I. Ahmetov, I.V. Astratenkova, V.A. Rogozkin // Eur J Appl Physiol. 2008. - V. 103(6). - P.631-634.
114. Finck, B.N. A critical role for PPARa-mediated lipotoxicity in the pathogenesis of diabetic cardiomyopathy: modulation by dietary fat content / B.N. Finck, X.
115. Han, M. Courtois, F. Aimond, J.M. Nerbonne, A. Kovacs, R.W. Gross, D.P. Kelly // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2003. - V. 100. - P. 1226-1231.
116. Finck, B.N. Effects of PPARnlpha on cardiac glucose metabolism: a transcriptional equivalent of the glucose-fatty acid cycle? / B.N. Finck // Expert Rev Cardiovasc Ther. 2006. - V.4(2). - P. 161 -71.
117. Finck, B.N. PGC-1 coactivators: inducible regulators of energy metabolism in health and disease / B.N. Finck, D.P. Kelly // J. Clin. Invest. 2006. - V.l 16. -P.615-622.
118. Fischer, H. AMP deaminase deficiency is associated with lower sprint cycling performance in healthy subjects / H. Fischer, M. Esbjornsson, R.L. Sabina, A. Stromberg, M. Pevrard-janvid, B. Norman // J. Appl. Physiol. 2007. - V.l03. -P.315-322.
119. Fisler, J.S. Uncounling proteins, dietaiy fat and the metabolic syndrome / J.S. Fisler, C.H. Warden // Nutr. Metab. (Lond). 2006. - V.3. - P.38.
120. Flavell, D.M. Peroxisome proliferator-activated receptor a gene variation influences age of onset and progression of type 2 diabetes / D.M. Flavell, H. Ireland,
121. J.W. Stephens. E. Hawe, J. Acharya, H. Mather, S.J. JIurel, S.E. Humphries // Diabetes. 2005. - V.54. - P.582-586.
122. Fluck, M. Molecular basis of skeletal musclc plasticity-from gene to form and function / M. Fluck, H. Hoppeler // Rev Physiol Biochem Pharmacol. 2003. -V.146. - P.159-216.
123. Folland, J. Angiotensin-converting enzyme genotype affects the response of human skeletal muscle to functional overload / I. Folland, B, Leach, T. Little, K. Hawker, S. Myerson, H. Montgomery, D. Jones // Exp. Physiol. 2000. - V.85. -P.575-579.
124. Furnsinn, C. Peroxisome proliferator-activated receptor-8., a regulator of oxidative capacity, fuel switching and cholesterol transport / C. Furnsinn, T.M. Will-son, B. Brunmair // Diabetologia. 2007. - V.50. - P.8-17.
125. Gayagay, G. Elite endurance athletes and the ACE 1 allele—The role of genes in athletic performance / G. Gayagay. B. Yu, B. Hambly, T. Boston, A. Hahn, D.S. Celermajer, R.J. Trent // Hum. Genet. 1998. - V.103. - P.48-50.
126. Gedda, L. Sports and genetics. A study on twins (351 pairs) / L. Gedda // Acta Genet. Med. Gemellol. (Roma). 1960. - V.9. - P. 387-406.
127. Gilde, A.J. Peroxisome proliferator-activated receptors (PPARS): regulators of gene expression in heart and skeletal muscle / A.I. Gilde, M. Van Bilsen // Acta Physiol. Scand. 2003. - V. 178. - P. 425-434.
128. Gineviciené, V. The ACE I/D polymorphism in Lithuanian professional athletes / V. Gineviciené, J. Kasnauskiené, V. Kucinskas // Eur. J. Hum. Genet. — 2008. -V.16(Supp. 2).- P. 363.
129. Gomes, M.D. Atrigin-1, a muscle specific gene F-box protein highly expressed during muscle atrophy / M.D. Gomes, S.H. Lecker, R.T. Jagoe, A. Navon. A.L. Goldberg // Proc. Nail. Acad. Sci. USA. 2001. - V.98. - P. 14440-14445.
130. Gómez-Gallego, F. Endurance performance: genes or gene combinations? / F. Gómez-Gallego, C. Santiago, M. Gonzalez-Freire, C.A. Muniesa, M. Fernández Del Valle, M. Pérez, C. Fester, A. Lucia // Int. J. Sports Med. 2009. - V.30. -P.66-72.
131. Gonzalez-Freire, M. Unique among unique. Is it genetically determined? / M. Gonzalez-Freire, C. Santiago, Z. Verde, J.I. Lao, J. Oiivan, F. Gómez-Gallego, A. Lucia // Br. J. Sports Med. 2009. - V.43(4). - P.307-309.
132. Gopinathan, L. Regulation of peroxisome proliferator-activated receptor-alpha by MDM2 / L. Gopinathan, D.B. Harmon, J.M. Peters. J.P. Vanden Heuvel // Toxicol. Sci. 2009. - V. 108. - P.48-58.
133. Goriyeva, S.B. UCP3 gene polymorphism and cardiac growth in response to 1 year of endurance training / S.B. Goriyeva, 1.1. Ahmetov. O.L. Vinogradova // Eur. J. Hum. Genet. Supp. 2. 2008. - Y.16. - P.357.
134. Goriyeva, S.B. Polymorphisms of ACE and TFAM genes and left ventricular remodeling in athletes / S.B. Goriyeva. LI. Ahmeiov, I.V. Astratenkova, O.L. Vinogradova // Eur. J. Hum. Genet. Supp. 2. 2009. - V.l 7. - P.234.
135. Graef, I.A. NFAT signaling in vertebrate development / I.A. Graef, F. Chen, G.R. Crabtree // Curr. Opin. Genet. Dev. 2001. - V. 11. - P.505-512.
136. Grebe, H. Families of athletes / H. Grebe // Acta Gerontol. (Milano). 1956. -V.5.-P. 318-326.
137. Grebe, H. Sport and hereditary constitution / H. Grebe // Dtsch. Med. Wo-chenschr.- 1955,- V.80. P. 185-186.
138. Gross, M. Clinical heterogeneity and molecular mechanisms in inborn muscle AMP deaminase deficiency / M. Gross // J. Inherit. Metab. Dis. 1997. - V.20. -P.186-192.
139. Gustafsson, T. The influence of physical training on the angiopoietin and VEGF-A systems in human skeletal muscle / T. Gustafsson, H. Rundqvist, J. Norrbom, E. Rullman, E. Jansson, C.J. Sundberg // J. Appl. Physiol. 2007. -V.103. - P.1012-1020.
140. Hagberg, J.M. V02 max is associated with ACE genotype in postmenopausal women / J.M. Hagberg, RE. Ferrell, S.D. McCole, K.R. Wilund, G.E. Moore // J. Appl. Physiol. 1998. - V.85. - P. 1842-1846.
141. Hagerman, F.C. Applied physiology of rowing / F.C. Hagerman // Sports Med. — 1984. V.1(4V - P.303-326.
142. Handschin, C. An autoregulatory loop controls peroxisome proliferator activated receptor y coactivator lc. expression in muscle / C. Handschin. J. Rhee, J. Lin, P.T. Tarr, B.M. Spiegelman // PNAS. 2003. - V. 100(12). - P.7111-71 16.
143. Hawley, J.A. Adaptations of skeletal muscle to prolonged, intense endurance training / J.A. Hawley // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 2002. - V.29. - P. 218-22.
144. He, Z. Relationship between TFAM gene polymorphisms and endurance capacity in response to training / Z. He, Y. Hu, L. Feng, D. Bao, Y. Xi, L. Wen, A. Lucia // Int. J. Sports Med. 2007. - V.28. - P. 1059-1064.
145. He Z.H. Are calcineurin genes associated with endurance phenotype traits? / Z.H. He, Y. Hu, H.Y. Wang, Y.C. Li, Y.L. Lu. L. Zhang. B.P. Bao. J.R. Ruiz, A. Lucia // Eur. J. Appl. Physiol. Jan 28, 2010. - DOI. 10.1007/s00421-010-1361-6.
146. Hermansen, L. Capillary density of skeletal muscle in well-trained and untrained men / L. Hermansen., M. Wachtlova // J. Appl. Physiol. 1971. - V.30. - P.860-863.
147. Hesselink, M.K. Human uncoupling protein-3 and obesity: an update / M.K. Hesselink, M. Mensink. P. Schrauwen !! Obes. Res. 2003. - V.l 1. - P. 14291443.
148. Hoey, T. Isolation of two new members of the NF-AT gene family and functional characterization of the NF-AT proteins / T. Hoey, Y.L. Sun, K. Williamson, X. Xu // Immunity. 1995. - V.2. - P.461-472.
149. Hogan, P.G. Transcriptional regulation by calcium, calcineurin, and NFAT / P.G. Hogan, L. Chen, j. Nardone, A. Rao H Genes Dev. 2003. - V. 17. - P. 2205-2232.
150. Hoppeler, H. Gene Expression in Working Skeletal Muscle / H. Hoppeler, S. Klossner, M. Fliick //Adv. Exp. Med. Biol. 2007. - V.618. - P 245-254.
151. Houck, K.A. Dual regulation of vascular endothelial growth factor bioavailability by genetic and proteolytic mechanisms / K.A. Houck, D.W. Leung, A.M. Rowland, J. Winer, N. Ferrara // J. Biol. Chem. 1992. - V.267. - P.26031-26037.
152. Hruskovicova, H. The angiotensin converting enzyme I/O polymorphism in long distance runners / H. Hruskovicova, D. Dzurenkcva. M. Selingerova, B. Bohus, B. Timkanicova, L. Kovacs H J. Sports Med. Phvs. Fitness. 2006. - V.46. -P.509-513.
153. Huang, L.E. Regulation of hypoxia-inducible factor kipha is mediated by an 02-dependent degradation domain via the ubiquitin-protoasome pathv/ay / L.E. Huang, J. Gu, M. Schau, H.F. Bunn // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.- 1998. -V.95. P.7987-7992.
154. Hudson, D.E. The -55 C/T polymorphism within the UCP3 gene and performance during the South African Ironnun Triathlon / D.E. Hudson, G.G. Mo-kone, T.D. Noakes. M. Collins // Int. J. Sports Med. 2004. - V.25. - P.427-432.
155. Irrcher, I. AMP-activated protein kinese-regulated activation of the PGC-1 alpha promoter in skeletal muscle M's / L Irrcher, V. Ljubicic, A.F. Kirwan, D.A. Hood // PLoS ONE. 2008. - V.3. - E.3614.
156. Jones, E.S. AT2 receptors: functional rclevance in cardiovascular disease / E.S. Jones, A. Vinh, C.A. McCarthy. T.A. Gaspari, R.E. Widdop // Pharmacol. Ther. 2008. - V. 120. - P.292-316.
157. Jordan, B.D. Apolipoprotein E epsilon4 associated with chronic traumatic brain injury in boxing /BD, Jordan. N.R. Relkin. L.D. Ravdin. A.R. Jacobs. A. Bennett, S. Gandy // JAMA. 1997. - V.278. - P. 136-140.
158. Juvonen, E. Autosomal dominant erythrocytosis caused by increased sensitivity to erythropoietin / E. Juvonen, E. Ikkala, F. Fyhrquist, T. Ruutu // Blood. — 1991.- V.78.- P. 3065-3069.
159. Kanazawa, H. Association between the angiotcnsin-convcrting enzyme gene polymorphisms and tissue oxygenation during cxercise in patients with COPD / H. Kanazawa, T. Otsuka, K. Hirata, J. Yoshikawa // Chest. 2002. - V.121. -P.697-701.
160. Klee, C.B. Calcineurin / C.B. Klee, G.F. Drae:ta, M.J. Hubbard // Adv. Enzy-mol. Relat. Areas Mol. Biol. i988. - V.61. - P. 149-200.
161. Kobritsov, G. Association of gene polymorphisms with power performance in wrestlers / Kobritsov G., Ahmetov LI., Fedotova A.G., Linde E.V. // Eur J Hum Genet. 2009. - V. 17 (Supp. 1). - P. 129.
162. Kovar, R. The conception, sn ucture and frequency of the sports talent in a population / R. Kovar // Spoil Kinetics '97. Theories of Human Motor Performance and their Reflections in Practice. Germany, Magdeburg, 1997. - P. 96-97.
163. Lefebvre, P. Soiling out the roles of PPAR alpha in energy metabolism and vascular homeostasis / P. Lefebvre, G. Chinetti, J.C. Fruchart, B. Staels // J Clin Invest. 2006. - V. 116(3). - P.571-80.
164. Lehman, J.J. PPARy coact'r ator-1 (PGC-1) promotes cardiac mitochondrial biogenesis / J.J. Lehman, P.M. Bnrger. A. Kovacs, J.E. Saffitz. D.M. Medeiros, D.P. Kelly // .1. Clin, invest. 2000. - V. 106. - P.847-856.
165. Holloszy, D.M. Medeiros, R.E. Schmidt, J.E. Saffitz, E.D. Abel, C.F. Semenko-vich, D.P. Kelly // PLoS Biol. 2005. - V.3. - P.672-687.
166. Liesa, M. Mitochondrial fusion is increased by the nuclear coactivator PGC-lbeta / M. Liesa, B. Borda-d'Agua, G. Medina-Gomez, C.J. Lelliott, J.C. Paz, M. Rojo, M. Palacin, A. Vidal-Puig, A. Zorzano // PLoS ONE. 2008. - V.3. -E.3613.
167. Linde, E.V. Polymorphisms of genes and physical performance in divers / E.V. Linde, I.I. Ahmetov, A.G. Fedotova, A.M. Hakimullina // Eur. J. Hum. Genet. Supp. 2. 2009. - V. 17. - P.241.
168. Liu, Y. Angiotensin II stimulation in vitro induces hypertrophy of normal and postinfarcted ventricular myocytes / Y. Liu, A. Leri, B. Li, X. Wang, W. Cheng, J. Kajstura, P. Anversa // Circ. Res. 1998. - V.82. - P. 1145-1159.
169. Liu, Y.J. Linkage and association analyses of the UCP3 gene with obesity phe-notypes in Caucasian families / Y.J. Liu, P.Y. Liu, J. Long, Y. Lu, L. Elze, R.R. Recker, H.W. Deng // Physiol. Genomics. 2005. - 22. - P. 197-203.
170. Lucia, A. ACTN3 genotype in professional endurance cyclists / A. Lucia, F. Gómez-Gallego, C. Santiago // Int. J. Sports Med. 2006. - V.27. - P.880-884.
171. Lucia, A. Citius and longius (faster and longer) with no alpha-actinin-3 in skeletal muscles? / A. Lucia, J. Olivan, F. Gomez-Gallego, C. Santiago, M. Montil, C. Foster // Br. J. Sports Med. 2007. - V.41. - P.616-617.
172. Lucia, A. PPARGC1A genotype (Gly482Ser) predicts exceptional endurance capacity in European men / A. Lucia, F. Gomez-Gallego, I. Barroso, M. Rabadan,
173. 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(l). - P.344-8.
174. Lung, C.C. Analysis of an exon 1 polymorphism of the B2 bradykinin receptor gene and its transcript in normal subjects and patients with CI inhibitor deficiency / C.C. Lung, E.K. Chan, B.L. Zuraw // J. Allergy Clin. Immunol. 1997. - V.99. - P.134-146.
175. Luquet, S. Peroxisome proliferator-activated receptor delta controls muscle development and oxidative capability / S. Luquet, J. Lopez-Soriano, D. Hoist, A. Fredenrich, J. Melki, M. Rassoulzadegan, P.A. Grimaldi // FASEB J. 2003. -V.17. -P.2299-2301.
176. MacArthur, D.G. A gene for speed? The evolution and function of a-actinin-3 / D.G. MacArthur, K.N. North // BioEssays. 2004. - V.26. - P.786-795.
177. Mahoney, D.J. Analysis of global mRNA expression in human skeletal muscle 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.
178. Marban, E. Intracellular free calcium concentration measured with 19F NMR spectroscopy in intact ferret hearts / E. Marban, M. Kitakaze, H. Kusuoka, J.K. Porterfield, D.T. Yue, V.P. Chacko // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1987. -V.84. — P.6005-6009.
179. Marx, N. PPARa activators inhibit cytokine-induced vascular cell adhesion molecule-1 expression in human endothelial cells / N. Marx, G.K. Sukhova, T. Collins, P. Libby, J. Plutzky // Circulation. 1999. - V.99. - P.3125-3131.
180. Mason, S. The role of HIF-1 in hypoxic response in the skeletal muscle / S. Mason, R.S. Johnson // Adv. Exp. Med. Biol. 2007. - V.618. - P.229-244.
181. Masud, S. Effect of the peroxisome proliferator-activated receptor-y gene Prol2Ala variant on body mass index: a meta-analysis / S. Masud, S. Ye // Journal of medical genetics. 2003. - V.40. - P.773-780.
182. Masuo, K. Beta2-adrenoceptor polymorphisms relate to obesity through blunted leptin-mediated sympathetic activation / K. Masuo, T. Katsuya, H. Kawaguchi, Y. Fu, H. Rakugi, T. Ogihara. M.L. Tuck // Am. J. Hypertens. 2006. - V.19. -P.1084-1091.
183. Mathai, A.S. Rapid exercise-induced changes in PGC-1 alpha mRNA and protein in human skeletal muscle / A.S. Mathai, A. Bcnen, C.R. Benton, D.L. Robinson, T.E. Graham // J. Appl. Physio!. 2008. - V. 105. - P.l 098-1105.
184. Matiegka, J. The testing of physical efficiency / J. Matiegka // Am J Phys Anth-ropol. 1921. - V.4. - P.223-230.
185. Mayfield, R.K. Skeletal muscle kallikrein: potential role in metabolic regulation / R.K. Mayfield, N. Shimojo, A.A. Jaffa // Diabetes. 1996. - V.45(Suppl 1). -S.20-23.
186. McComas, A.J. Skeletal Muscle: Form and Function / A.J. McComas. — Champaign, IL: Human Kinetics, 1996.
187. Cortright, S. O'Rahilly, C. Montague, A.J. Vidal-Puig // Biochem. J. 2003. -V.373. - P. 155-165.
188. Mokone, G.G. The COL5A1 gene and Achilles tendon pathology / G.G. Mokone, M.P. Schwellnus, T.D. Noakes, M. Collins // Scand. J. Med. Sci. Sports. , 2006. -V.16.- P. 19-26.
189. Molkentin, J.D. A calcineurin-dependent transcriptional pathway for cardiac hypertrophy / J.D. Molkentin. J.R. Lu, C.L. Antos, B. Markham, J. Richardson, J. Robbins, S.R. Grant E.N. Olson // Cell. 1998. - V.93. - P. 215-228.
190. Molkentin, J.D. Calcineurin and beyond: cardiac hypertrophic signaling / J.D. Molkentin // Circ. Res. 2000. - V.87. - P.731-738.
191. Mosser, H. Über die Vererbung der Sportlichen Fähigkeiten: inaugural / H. Mosser // Dissertation zur Erlangung der Doktorwürde in der gesamten Medizin. -München, I960. 129 S.
192. Mudaliar, S. Thiazolidinediones, peripheral edema, and type 2 diabetes: incidence, pathophysiology, and clinical implications / S. Mudaliar, A.R. Chang, R.R. Hemy // Endocr. Pract. 2003. - V.9. - P.406-416.
193. Muniesa, C.A. World-cbss performance in lightweight rowing: Is it genetically influenced? A comparison with cyclists, runners and non-athletes / C.A. Muniesa, M. Gonzalez-Frei re, C. Santiago, .1.1. Lao, A. Buxens, J.C. Rubio, M.A.
194. Martin, J. Arenas, F. Gomez-Gal lego, A. Lucia // Br. J. Sports Med. 2008. -DOLlO.l 136/bjsm.2008.051680.
195. Muoio, D.M. Skeletal muscle adaptation to fatty acid depends on coordinated actions of the PPARs and PGCl alpha: implications for metabolic disease / D.M. Muoio, T.R. Koves // Appl. Physiol. Nutr. Metab. 2007. - V.32. - P. 874-883.
196. Murphey, L.J. Angiotensin-converting enzyme insertion/deletion polymorphism modulates the human in vivo metabolism of bradykinin / L.J. Murphey, J.V. Gainer, D.E. Vaughan. N.J. Brown // Circulation. 2000. - V.102. - P.829-832.
197. Myerson, S. Human angiotensin I-converting enzyme gene and endurance performance / S. Myerson, H. Hemingway. R. Budget, J. Martin, S. Humphries, H. Montgomeiy // J. Appl. Physiol. 1999. - V.87. - P.13J3-1316.
198. Nazarov, I.B. The angiotensin converting enzyme I/D polymorphism in Russian athletes / I.B. Nazarov, D.R. Woods. H.E. Montgomery, O.V. Shneider, V.T. Kazakov, N.V. Tomilin, V.A. Rogozkin // Eur J Hum Genet. 2001. - V.9. -P.797-801.
199. Niemi, A-K. Mitochondrial DNA and ACTN3 genotypes in Finnish elite endurance and sprint aihletes <' A-ii. Niemi, K. Majamaa h Eur J Hum Genet. 2005. - V.13.-P.%5-%9.
200. Norman, B. Gcnctic and other determinants of AMP deaminase activity in healthy adult skeletal muscle / B. Norman, D.K. Mahnke-Zizelman, A. Vallis, A. Sabina //J. Appl. Physiol. 1998. - V.85. - P.1273-1278.
201. Norman, B. Regulation of skeletal muscle ATP catabolism by AMPD1 genotype during sprint-exercise in asymptomatic subjects / B. Norman, R.L. Sabina, E. Jansson // J Appl Physiol. 2001. - V.91. - P.258-264.
202. O'Connor, R.S. A combinatorial role for NFAT5 in both myoblast migration and differentiation during skeletal muscle myogenesis / R.S. O'Connor, S.T. Mills, K.A. Jones, S.N. Ho. G.K. Pavlath // J. Cell Sci. 2007. - V.120(Pt 1). - P. 149159.
203. Oh, E.Y. Significance of Prol2Ala Mutation in PPARG 2 in Korean Diabetic and Obese Subjects / E.Y. Oh, K.M. Min, J.H. Chung, Y.K. Min, M.S. Lee, K.W. Kim, M.K. Lee // J Clin Endocrinol Metab. 2000. - V.85(5). - P. 1801 -1804.
204. Oliverio, M.l. Angiotensin-11-receptors: new targets for antihypertensive therapy / M.L Oliverio, P.M. Cofiman // Clin. Cardiol. 1997. - V.20. - P.3-6.
205. Osterweil, N. Full Court Press on Hoop Star Curry to Get DN A Testing / N. Os-terweil // MedPage Today. 29 September, 2005. http://www. medpageto-day.com/Cardiologv/Arri"A :!imias/1843J.
206. Papadimitriou. I.E. The ACTN3 Gene in Elite Greek Track and Field Athletes / I.D. Papadimitriou, C. Papadopoulos, A. Kouvatsi, C. Triantaphyllidis // Int. J. Sports Med. 2007. - V.29. - P.352-355.
207. Paparini, A. ACTN3 genotyping by real-time PGR in the Italian population and athletes / A. Paporini, M. Ripani. G.D. Giordano, D. Santoni, F. Pigozzi, V. Romano-Spica//Med. Sci. Sports Exerc.-2007.-V.39.-P.810-815.
208. Patel, S. Angiotcnsin-converting enzyme genotype and the ventilatory response to exertional hypoxia / S. Patel., D.R. Woods, N J. Macleod, A. Brovui, K.R. Patel, H.E. Montgomery, A J. Peacock // Eur. Respir. J. 2003. - V.22. - P.755-760.
209. Pelliccia, A. Remodeling of left ventricular hypertrophy in elite athletes after long-term deconditioning / A, Pelliccia, B. Maron, R. De Luca, F.M. Di Paolo, A. Spataro, F. Culasso // Circulation. 2.005. - V. 105. - P.944-949.
210. Pellicia, A. Athletes heart electrocardiogram mimicking hypertrophic cardiomyopathy / A. Pellicia, B. Maron // Curr Cardiol Rep. 2001. - V.3(2). -P. 147-51.
211. Pilegaard, H. Transcriptional regulation of gene expression in human skeletal muscle during recovery from exorcise / LI. Pilegaard, G.A. Ordwa>, B. Saltin, P.D. Neufer // Am. J. Physiol. Endocrinol. Melab. 2000. - V.279. - P. 806814.
212. Pisani, D.F. Skeletal muscle HIF-laJpha expression is dependent on muscle fiber type / D.F. Pisani. C.A. Dechesnc // J. Gen. Physiol. 2005. - V.126. -P.173-178.
213. Pluim, B.M. The athlete's heart. A meta-analysis of cardiac structure and function / B.M. Pluim, A.H. Zwiiiderman, A. van der Laarse, E.E. van der Wall // Circulation. 2000. - V. 101 (3). - P.336-44.
214. Rankin, E.B. Hypoxia-inducible factor-2 (H1F-2) regulates hepatic erythropoietin in vivo / E.B. Rankin, M.P. Biju. Q Liu. T L. linger. J. Rha. R.S. Johnson, M.C. Simon, B. Keith, V.H. Haase // J Clin. Invest. 2007. - V.l 17. - P.1068-1077.
215. Rankinen, T. The human gene map for performance and health-related fitness phenotypes / T. Rankinen. L. Perusse, R. Rauramaa, M.A. Rivera, B. Wolfarth, C. Bouchard // Med. Sci. Sports Exerc. 2001. - V.33. - P.855-867.
216. Reznick, R.M. The role of AMP-activated protein kinase in mitochondrial biogenesis / R.M. Reznick, G.I. Shulman // J. Physiol. 2006. - V.574 (Pt. 1). - P. 33-39.
217. Richardson, R.S. Exercise adaptation attenuates VEGF gene expression in human skeletal muscle / R.S. PJcbardson, H. Wagner. S.R. Mudaliar, E. Saucedo, R. Henry, P.D. Wagner // Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2000. - V.279. -P.772-778.
218. Ritter, O. Calcineurin in human heart hypertrophy / O. Ritter, S. Hack, K. Schuh, N. Rothlein. A. Perrot. K.J. Osterziel, H.D. Schulte, L. Neyses // Circulation. 2002. - VM 05. - P.2265-2269.
219. Rizzo, M. ACE I/D polymorphism and cardiac adaptations in adolescent athletes / M. Rizzo, F. Gensini, C, Fatini. P. Mancttk N. Pixci, A. Capalbo, M.C. Vono, G. Galanti // Med. Sci. Spoils Fxerc. 2003. - V.35. - - P. 1986-1990.
220. Rosen, E. PPARy a Nuclear Regulator of Metabolism, Differentiation, and Cell Growth / E. Rosen. R. Spiegelman // J Biol Chem. 2001. - V.41. - P.37731-37734.
221. Roth, S. Genelics primer for exercise science and health / S. Roth. Champaign, IL: Human Kinetics, 2007. - 19?. p.
222. Roth, S.M. The ACTN3 R577X nonsense allele is under-represented in elitelevel strength athletes / S.M. Roth, S. Walsh, D. Liu, E.J. Metter, L. Ferrucci, B.F. Hurley // Fur. .1. Hum. Genet. 2008. - V. 16. - P.391 -394.
223. Sadoshima, J. Signal transduction pathways of angiotensin ll-induced c-fos gene expression in cardiac myocytes in vitro. Roles of phospholipid-derived second messengers / J. Sadoshima, S. izumo // Circ. Res. 1993. - V.73. -P.424-438.
224. Sadoshima, J.-I. Mechanical stretch rapidly activates multiple signal transduction pathways in cardiac roocytes: potential involvement of an autocrine/paracrine mechanism / .1 -1. Sadoshima, S. izumo // EMBO J. 1993. -V.12. — P. 1681—1092.
225. Saltin, B. Functional ndnptations to physical activity and inactivity / B. Saltin, L.B. Rowell //Federation Proceedings. 1980. - V.39. - P. 1 506-1513.
226. Santiago, C. ACTN3 genotype in professional soccer players / C. Santiago, M. González-Freire, L. Serratosa. F.J. Morate, T. Meyer, F. Gómez-Gallego, A. Lucia // Br. J. Snorts Med. 2008. - V.42. - P.71 -73.
227. Scanavini, D. Increased frequency o "the homozygous II ACE genotype in Italian Olympic endr -aneo athleíos U D. Scanavini, F. Bemardi, E. Casíoldi, F. Conconi, G. Mazzoni / Eur. J. Hum. Genet. 2002 - V. iO. - P.576-577.
228. Schott, J.J. Congenital heart disease caused by mutations in the transcription factor NKX2-5 / J.J Schott. D.YY. Benson, C.T. Basson, W. Pease. G.M. Silberbach, J.P. Moak, 8 J. Alaron. C.E. Socman. LG. Seidman // Science. 1998. -V.281. - P. 108-i 1 1.
229. Schuelke, M. Myostatin mutation associated with gross muscle hypertrophy in a child/M. Schuelke, K.R. Wagner. L.E. Stolz, C. Hiibner, T. RiebeL W. Komen, T. Braun, J.F. Tobin, SJ. Lee // N. Engl. T. Med 2004. - V.350. - P. 26822688.
230. Semenza, G.L. H1F-1: mediator of physiological and pathophysiological responses to hypoxia / G.L. Semenza // J. Appl. Physiol. 2000. - V.88. - P. 14741480.
231. Semple, R.K. PPAR gamma and human metabolic disease / R.K. Semple, V.K. Chatterjee, S. O'Rahilly // J Clin Invest. 2006. - V. I 16(3). - P.581-9.
232. Shi, X. Paradoxical effect of mitochondrial respiratory chain impairment on insulin signaling and glucose transport in adipose cells / X. Shi, A. Burkart, S.M.
233. Nicoloro, MP. Czech, J. Straubhar.r, S. Corvera // J. Biol. Chem. 2008. -V.283. - P.30658-30667.
234. Shono, N. Effects of low intensity aerobic training on skeletal muscle capillary and blood lipoprotein profiles / N. Shono, H. IJrata, B. Saltin, M. Mizuno, T. Harada, M. Shindo. H. Tanaka !' J. Alhcrosder. Tnromb. 2002. - V.9. - P.78-85.
235. Simoneau, J.-A. Genetic determinism of fiber type proportion in human skeletal muscle / J.-A. Simoneau, C. Bouchard // FASEB J. 1995. - V.9. - P. 1091-1095.
236. Skogsberg, J. Characterization of the human peroxisome proliferator activated receptor delta gene and its expression / J. Skogsberg. K. Kannisto. L. Roshani, E. Gagne, A. Hamster. C. Larsson, E. Ehrenhorg // int J Mol Med. 2000. -V.6. - P.73-81.
237. Snyder, E.M. influence of beki2-adrenergic receptor genotype on airway function during exercise in healthy adults / E.M. Snyder, K.C. Beck, N.M. Dietz, M.J. Joyner. S.T. Turner., B.D. Johnson !i Chest. 2006. - Y. 129. - P.762-770.
238. Snyder, E.M. Genotype related differences in beta2 adrenergic receptor density and cardiac function / E.M. Snyder. M.L. Hulsebus, S.T. Turner, M.J. Joyner, B.D. Johnson // Med. Sci. Sports Exerc. 2006. - V.38. - P.8S2-886.
239. Squire, J.M. Architecture and function in the muscle sarcomere / J.M. Squire // Curr. Opin. Struct. Biol. 1997. - V.7. - P.247-257.
240. Stumvoll, M. The peroxisome proliterator-activated receptor-gamma2 Prol2Ala polymorphism / M. Stumvoll, ¡1. Haring // Diabetes. 2002. - V.51(3). -P.2341-7.
241. Tabib, A. Undetected cardiac lesions cause unexpected sudden cardiac death during occasional sport activity. A report of cases / A. Tabib, A. Miras, P. Taniere, R. Loire // Eur. Fleart J. 1999. - V.20. - P.900-903.
242. Tanriverdi, H. Imoroved endothelium dependent vasodilation in endurance athletes and its relation with ACE I/O polymorphism / H. Tanriverdi, H. Evrengul,
243. S. Tanriverdi, S. Turgut, B. Akdag. H.A. Kaftan, E. Semiz // Circ. J. 2005. -V.69.-P.1105-1110.
244. Tateishi, K. Role of Jhdm2a in reguhling mctnbolic gene expression and obesity resistance / K. Tateishi. Y. Qkada. E.M. Kallia. Y. Zhang // Nature. 2.009. -V.458(7239).-P.757-761.
245. Taylor, R.R. E!:,e athletes and the gene for angiotensin-converting enzyme / R.R. Taylor, C.D.S. Mnmotte. К. FaPon, F.M. P.ockxmeer // J. Appl, Physiol. -1999. V.87. - P. 1035-1037.
246. Terwilleger, J.D. Handbook of human genetic linkage / J.D. Terwilleger, J. Ott. — Baltimor: John Hopkins University Press, 1994.
247. Tian, H. Endothelial PAS domain protein 1 (EPAS1), a transcription factor selectively expressed in endothelial cells / H. Tian, S.L. McKnight, D.W. Russell // Genes Dev. 1997. - V.l 1 (1). - P.72-82.
248. Tomita, M. Calcineurin and NFAT4 Induce Chondrogenesis I Ivl. Tomita, M.I. Reinhold, J.D. Mo!k?ntin, M.C. Naski // J. Biol. Chem. 2002. - V.277. -P.42214-42218.
249. Tsianos, G. The ACE gene insertion/deletion polymorphism and elite endurance swimming / G. Tsianos, J. Sanders, S. Dhamrait, S. Humphries, S. Grant, H. Montgomery // F.ur. J. Appl. Physiol. 2004. - V.92. - P.360-362.
250. Turgut, G. The angiotensin converting enzyme I/O polymorphism in Turkish athletes and sedentary controls / G. Turgut, S. Turgut, O. Gene, A. Atalay, E.O. Atalay//Acta Medien (Hrader Krniov?). 2004. - V.47. - P. 133-136.
251. Vincent, B. ACTM3 (R57"X) genotype is associated with fiber type distribution / B. Vincent. K. De Bock, M. Ramaekers, E. Van den Eede, M. Van Leemputte, P. Hespel, M.A. Thomis // Physiol. Genomics 2007. - V.32. - P.58-63.
252. Wagner, H. Biomechar.ical :nusc:e properties and angiotensin-converting enzyme gene polymorphism: a model-based siuclv / H. Wagner. S. Thaller, R. Dahse, M. Sust // -ur. J. Appl. Physiol. 2006. - V.98. - P,507-515.
253. Walsh, S. ACTM3 genotype is associated with muscle phenotypes in women across the adult age span / S. Walsh, D. Liu, EJ. Metier. L. Ferrucci, S.M. Roth // J. Appl. Physio). 2008. - V. 105. - P.! 486-! 49!.
254. Wang, G.L. Hypoxia-inducible factor i is a basic-helix-loop-helix-PAS hetero-dimer regulated by cellular 02 tension / G.L. Wang, B.H. Jiang,, E.A. Rue, G.L. Semenza// Proe. Natl. Acad. Sci. U S A. 1995. - V.92. - P.5510-5514.
255. Wang, T.N. UCP2 A55V variant is associated with obesity and related pheno-types in an aboriginal community in Taiwan / T.N. Wang. M.C. Huang, H.L. Lin, C.H. Hsiang, A.M. Ko, W.T. Chang, Y.C. Ko // Int. J. Obes. (Lond). -2007.-V.31.-P. 1746-1752.
256. Wang, Y.X. Peroxisome-proliferatoractivated receptor delta activates fat metabolism to prevent obesity / Y X. Wang, C.H. Lee, S. Tiep, R.T. Yu, J. Ham, H. Kang, R.M. Evans // Ceil. 2003. - V 113. - P. 159-170.
257. Wang, Y.X. Regulation of Muscle Fiber Type and Running Endurance by PPAR8 / Y.X. Wi'ng, C.L. Zhang, R.T. Yu. H.K. Cho, M.C. Nelson, C.R. Bayu-ga-Ocampo, J. Jlan\ B, Kang, R.M. Evans // ?L:>S Biol. 2004. - V.2(10). -E.294.
258. Weedon, M.N. Reaching new heights: insights inio the genetics of human stature / M.N, Weedon, T.M. Fraylinp, /7 Trends Genet. 200S. - V.24. - P. 595603.
259. Wiener, C.M. In vivo expression of mRNAs encoding hypoxia-inducible factor 1 / C.M. Wiener. G. Booth, G.L. Semenza // Biochem. Biophvs. Res. Commun. 1996. - V.225. - P.485-488.
260. Wilkins, B.J. Calcineurn and cardiac hypertrophy: where have we been? Where are we going? / 3J. Wilkins. I.D. Molkertin // J. Physiol. 2002.- V.541. -P.l-8.
261. Williams, A.G. Circulating angiotensin converting enzyme activity is correlated with muscle strength / A.G. Williams, S.H. Day, J.P. Folland, P. Gohlke, S. Dhamrait, H.E. Montgomery // Med. Sci. Sports Exorc. 2005. - V.37. - P.944-948.
262. Williams, A.G. Simi'arity of polygenic profiles limits the potential for elite human physical performer / A G. WiUinirs. J.P. FoUind // J. Physiol. 2008. — V.586.-P.P 3-121.
263. Williams, A.G. The ACE gene and muscle performance ' A.G. Williams, M.P. Rayson, M. Jubb, M. World. D.R Woods, M. ila> ward. .1. Martin, S.E. Humphries, H.E. Montgomery V Nature. 2C00 - V.403. - P.614.
264. Williams, A.G. Genetic Research and Testing in Spoil and Exercise Science / A.G. Williams, H. Wackerhage, A. Ivliah, R.C. Harris, H. Montgomery // British Association of Spoil and Fxercise Sciences Position Stand, 2007. 26 p.
265. Wilting, J. in vivo effects ofa~cula" endothelial growth factor on the chicken chorioallantoic membrane / J. Willing, B. Christ, M. Bokeloh, H.A. Weich // Cell Tissue Res. 1093. - Y.274. - P. 163-172.
266. Winder, W.W. Pole of AMP-activated oro;ein kinase in the molecular adaptation to endurance exercise / W.W. Winder. E.P. Tavlor D.M. Thomson // Med. Sci. Sports Exere, 2006. - V.38. - P. 1945-1949.
267. Woods, D. Elite swimmers and the D allele of the ACE iTD polymorphism / D. Woods, M. Hickman, Y. Jamshidi, D. Bruli, V. Vassiliou, A. Jones, S. Humphries, H. Montgomery //1 Sum. Genet. 2001. - V. 108. - P.230-232.
268. Yamamoto, K. Peroxisome Prolilerator-A:iivared Receptor 7 Activators Inhibit Cardiac Hypertropi<y in Cardiac Myocytes / rC. Yamamoto, R. Ohki, R. Lee, U. Ikeda, K. Shimada // Circulation. 2001. - V. 104. - P. 1670-1632.
269. Yang, N. The AC FN3 R".'77X pol) morphkm in iliiii and Wc>t African athletes / N. Yang, D.G. MacArthm\ B Wolde, V O. Onywera. M.K. Boil. S.Y. Lau. R.H. Wilson, R.A. Scott, Y P. Pitsiladis, K. No-fh // Med. Sei Sports Exerc. 2007. -V.39. — P.1985-1988.
270. Yang, T.T.C. Phosphorylation of NFATc4 by p38 Mitogen-Activated Protein Kinases / T.T.C. Yang. Q. Xiong. Fl. Enslen, R.I. Davis, C-W. Chow // Mol. Cell Biol. 2002. - V.22. - P J 892-3904.
271. Yang, N. ACTN^ genotype is associated with human elite athletic performance / N. Yang, D.G. MacArthur, J.P. Gulbin. A.G. Hahn, A.H. Beggs, S. Easteah K. North // Am J ILum (ienet. 2i)lY\ - v.73i3). - P.627-31.
272. Yu, X. The Uncoupling Prcte'n '2 Ako5Val Polymoiphism Is Associated with Diabetes Mellitus: The C/iRDIA Study / X Yu. Jr. D.R. Jacobs, P.J. Schreiner, M.D. Gross, M.W. S'?ffes. M. Fomage // Clin Chem. 2005. - V.51. -P. 1451-1456
273. Zaichuk, T. A. Necl^re sAekv oT scti\ofed 7' cehr bahnt =s angingen es is activation and inhibition /' T.A. Zaichuk E.I L Shroff, R. Emrrarueh S. cilleur, T. Ne-lius, O.V. Vol per1 // J. Exp. Med. 2004. - V. 199. - P 1513-1522.
274. Zhang, X. Association between angiotcnsin-conveiling enzyme gene polymorphisms and exercise nerformoncc in patients v-'ivh COP" / X. ¿'hang, C. Wang, H. Dai, Y. Lin, J. Zhang // Respiroloey. 2008. - V. 13. - P.683-688.
275. Zierath J.R. Skeletal muscle fiber type: influence on contractile and metabolic properties / J.R. Zierath J.A. Hawley // PLoS Bio!. 2004. - V.2. - P. 348.
-
Ахметов, Ильдус Ильясович
-
доктора медицинских наук
-
Москва, 2010
-
ВАК 03.02.07
- Молекулярно-генетический анализ генома животных и человека с использованием ДНК-маркеров
- Идентификация и картирование LTR на 19 хромосоме человека и анализ структуры локусов 19 хромосомы человека, содержащих LTR эндогенного ретровируса HERV-K
- Поиск источников устойчивости к пирикуляриозу риса с помощью молекулярных маркеров с целью использования их в селекции риса
- Оценка генетического разнообразия лошадей Саяно-Алтайского региона с использованием ядерных и митохондриальных ДНК маркеров
- Обоснование эффективности молекулярно-генетического подхода в изучении признаков риса, используемых в селекции и семеноводстве
