CN103160598A - 一种利用mtDNA多态性预测优秀越野滑雪运动员耐力潜能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发提供一种优秀越野滑雪运动员耐力素质的预测方法。本发明利用mtDNA多态性预测优秀越野滑雪运动员耐力潜能的分子生物学方法，具体是利用PCR技术通过扩增mtDNA高变区I450bp序列并测序，所用引物序列为：上游引物F：5′-caccattagcacccaaagc-3′；下游引物R：5′-gggatattgatttcacggagg-3′，检测扩增序列的单核苷酸多态性位点16362、16805及16297，预测相关多态位点为16362(T)、16805(C)及16297(T)的被选者，具有优秀越野滑雪运动耐力潜能。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用线粒体DNA(mitochondrial DNA，mtDNA)预测优秀越野滑雪运动员耐力潜能的分子生物学方法，具体是通过分析mtDNA高变区I的单核苷酸多态性，得到相关多肽位点对越野滑雪运动耐力的影响，预测耐力潜能。适合于优秀越野滑雪运动员在基因上的早期选材，属于体育科学、遗传学、与分子生物学交叉的学科领域。
背景技术
越野滑雪是目前流行的极限运动项目之一。越野滑雪强调勇敢跨越心理障碍时所获得的愉悦感、成就感，也追求竞技体育超越生理极限的“更快、更高、更强”。越野滑雪运动作为体能主导类项目，运动员的力量和耐力素质对运动成绩起着决定性作用。
越野滑雪其比赛距离长，所需时间多，对运动员的身体素质要求是很高的。如男子项目最长距离为50km，约需滑行2个多小时；女子项目最长距离为30KM，约需滑行1.5小时左右。在这样长的距离内，运动员需要克服雪板、雪杖重量的负担；雪板与雪面的摩擦力；身体在滑行中的空气阻力；快速越过各种上坡地段的难度；在高速下坡滑行中保持身体平衡，克服转弯时的离心力；甚至在平地滑行中的每一滑步、每一次撑杖都要有力量素质做保证。所以作为越野滑雪运动中最艰苦的运动项目之一，越野滑雪运动员在训练和比赛中，除了要求具有对寒冷和寂寞超常的适应性，更要求身体素质具有持久的耐力的承受长距离滑行的高强度运动。
一个运动员要达到较高的运动水平，不是几年的训练就可以实现的，必须有一个长期的科学的系统的过程。在这个过程中，运动员的科学选材是所有工作的前提和训练的基础，是运动员创造世界高水平运动成绩的重要因素。实践证明，只有那些具有天赋的运动员，才能攀上世界顶尖运动水平的高峰。如何根据越野滑雪运动项目的特点和要求，采用现代的科学方法和手段，从众多儿童少年中将天赋条件优越且适合从事越野滑雪运动的优秀人才选拔出来，一直是广大体育科学工作者亟待解决的一个重要课题。
单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，，SNPs)作为新兴的遗传标记，已越来越引起人们的关注。研究发现，人类基因多态性在群体遗传信息上的本质表现中90％以SNPs为标记。由于线粒体涉及机体重大代谢过程，其编码的蛋白直接影响人类生命活动。因此，有关mtDNA的研究备受关注。人线粒体DNA(mitochondria，mtDNA)的D-loop区(control region，或D-环，控制区)为高变区，具有进化速度快、母系遗传等特点，是研究群体遗传分化的理想材料。目前研究认为，mtDNA多态性可能造成群体中有氧代谢能力的个体差异，是决定有氧能力和训练敏感性的分子机制之一。研究表明，
中国汉族及其耐力运动员在C16223T和37T16362C两个位点均发生明显的同质性多态，其多态性频率明显高于其他位点。对于我国汉族及其耐力运动员mtDNA高变区I多态频率大于10％的SNPs位点与有氧耐力参数关联分析发现，运动员有3个位点(np16362，np16085，np16297)在剑桥序列组与非剑桥序列组VO2max/kg存在差异，其中，位点16297仅男性运动员具有显著高的VO2max/kg值，在位点16362和16085中，女性运动员的具有较高的VO2max/kg值。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种优秀越野滑雪运动员耐力素质的预测方法。
本发明利用mtDNA多态性预测优秀越野滑雪运动员耐力潜能的分子生物学方法，具体是采用PCR技术通过扩增mtDNA高变区I的450bp序列并测序，所用引物序列为：上游引物F：5′-caccattagcacccaaagc-3′；下游引物R：5′-gggatattgatttcacggagg-3′，检测扩增序列单核苷酸多态性位点，得到相关多态位点16362(T)、16085(C)、16297(T)对越野滑雪运动耐力的影响，预测具有优秀越野运动员的耐力潜能。
具体实施方式
以下以具体实施例说明利用mtDNA多态性预测优秀越野滑雪运动员耐力潜能的方法。
实施例1：利用mtDNA高变区I多态性预测优秀越野滑雪运动员耐力潜能
1、确定研究对象
研究对象分2组，优秀越野滑雪运动员组和普通人组。普通人组主要选择与优秀越野滑雪运动员年龄相当的本地区人，严格按照随机抽样的原则进行，均无专业运动训练史。
2、mtDNA高变区I序列的扩增分析
2.1基因组DNA的提取
静脉采血5mL，EDTA抗凝，经3000r/min离心10min分离血清后，冰盒冷藏带回实验室，4℃冷藏保存备用。采用AxyPrep血基因组DNA小量试剂盒(Axygen公司)提取人血样中基因组DNA，经1.5％琼脂糖凝胶电泳和紫外分光光度法检测基因组DNA的纯度和浓度。
2.2mtDNA特异性片段扩增
根据GenBank发表的人线粒体DNA序列(登录号：NC_012920)，高变区I选择L链中15978-15996之间的序列为上游引物(F)，H链中16407-16427之间的序列为下游引物(RP)，其引物序列如下：
F：5′-caccattagcacccaaagc-3′；
R：5′-gggatattgatttcacggagg-3′。
PCR反应体系：50μL：2×Long Taq PCR MasterMix(0.1U/μL Long Taq Polymerase/μL，500μM dNTP each，3mM MgCl2等)25μL；ddH2O，18μL；引物F、R(10μM)，各2μL；DNA模板(50ng/μL)，3μL。扩增程序为：94℃预变性3min；95℃变性30s，60℃退火30s，72℃延伸30s，36个循环；72℃延伸5min。经1.5％琼脂糖凝胶电泳检测扩增产物浓度及纯度，可见包含高变区I特异性450bp目的片段，4℃保存。
2.3序列测定
PCR产物经纯化后直接测序。测序工作由北京华大中生科技发展有限公司完成。采用Sanger法，在377型DNA测序仪上进行DNA测序反应，自动实时检测并读出目的序列。
2.4mtDNA高变区I单核苷酸多态性分析
应用DNASTAR分析软件在进行mtDNA高变区I序列多态性分析，选取了优秀越野滑雪运动员及普通人mtDNA高变区I SNPs在其群体中分布频率高于10％的位点进行分析，并与GenBank发表的人线粒体DNA序列(登录号：NC_012920)对比，确定SNPs位点。检测16362、16085、16297位点多态性。
3、多肽位点的检测与判定结果
对比NC_012920序列的16362、16085、16297位点，经上述分析检测后16362(T)和16805(C)为高耐力遗传标记(多为女运动员)，16297(T)为高耐力遗传标记(多为男运动员)；16362(C)、16805(G)及16297(C)为不具有高耐力素质的人所有。
Claims (2)
1.一种利用mtDNA多态性对优秀越野滑雪运动员耐力素质的预测方法。
2.如权利1所述，扩增mtDNA高变区I450bp序列并测序，所用引物序列为：上游引物F：5′-caccattagcacccaaagc-3′；下游引物R：5′-gggatattgatttcacggagg-3′，检测该序列单核单核苷多态性位点16362、16805及16297，以多态位点16362(T)、16805(C)及16297(T)预测具有优秀越野滑雪运动耐力潜能。
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Cited By (2)
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| CN103614482A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-03-05 | 广州赛哲生物科技有限公司 | 基于高通量基因测序无创检测线粒体dna的方法 |
| CN106701901A (zh) * | 2015-11-17 | 2017-05-24 | 安诺优达基因科技(北京)有限公司 | 一种测定样本中不同线粒体的比例的方法 |
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2013
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Non-Patent Citations (2)
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|---|
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