CN105648048A - 人体耐力水平的检测试剂盒和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了人体耐力水平的基因检测试剂盒，该试剂盒包括盒体及盒体内单独存放的试剂，试剂包括：（1）针对8个基因SNP多态位点的PCR反应引物组（2）PCR扩增试剂（3）琼脂糖凝胶电泳分析试剂。本发明通过PCR引物的设计使多个PCR扩增反应可在同一台PCR仪上同步进行，对受测者的相关基因进行检测，并实现检测的高效性、特异性，分析得到耐力力水平的基因基础，评估个体是否适合从事与耐力力相关的体育项目，为专业体育机构和教练提供选拔运动员的科学依据。对于大众健身锻炼来讲，为个体提供个人潜在的运动能力评估，帮助个体更好的选择适合自身体质条件的运动项目，从而更有效合理的发挥自身优势，达到锻炼目的。
Description
技术领域
本发明涉及基因检测，具体涉及人体耐力水平基因检测试剂盒。
背景技术
运动能力的遗传学规律为运动员的科学选材提供了理论依据，教练员可以根据不同专项运动员对运动机能的不同要求，将那些具有从事某些运动特殊天赋的少年儿童选拔出来，并给予科学的训练，使他们先天的能力得到充分的发挥和发展。因此，运动员选材必须根据不同运动员的专项特征，以那些遗传度较高的指标作为选材依据，才能使运动员选材科学化。
耐力类项目主要包括中长跑、皮划艇、场地自行车等，它们的突出特点是要求运动员在连续不停的较长时间内，最大限度地发挥出体能潜力。研究发现耐力相关的遗传度可以高达95%。
传统选材主要是依据形态，家族遗传，个人生理指标等。但在面对青少年运动员的选材时，这些传统方法不具有预判性，无法发掘个体真正的潜能。随着分子生物学的日新月异，人们发现基因与个体的运动机能存在着天然的密切联系。国内外已经有无数的文献发表，关注这一领域。在应用层面上，国外发达国家已经开始在专业运动领域采取基因检测的手段来服务于体育人才的选拔和培养。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种人体耐力水平基因检测试剂盒，该试剂盒对受测者的相关基因进行检测，分析得到耐力水平的基因基础，评估个体是否适合从事与耐力相关的体育项目，为专业体育机构和教练提供选拔运动员的科学依据。对于大众健身锻炼来讲，为个体提供个人潜在的运动能力评估，帮助个体更好的选择适合自身体质条件的的运动项目，从而更有效合理的发挥自身优势，达到锻炼目的。且PCR扩增反应在同一台PCR仪上同步进行并具备检测的高效性、特异性。
一种耐力水平基因检测试剂盒，包括盒体及盒体内单独存放的试剂，存放的试剂包括：
（1）针对8个基因SNP多态位点的PCR反应引物组（以下引物序列方向均为5’端至3’端）：
针对SNPrs1042713的引物组：
1CCTTCTTGCTGGCACCCAATA
2GTCCGGCGCATGGCTTCC
3GCTGAGTGTGCAGGAC
4CCAGTGAAGTGATGAAG
针对SNPrs1815739的引物组：
1CTGCCCGAGGCTGACC
2GGCACCTCGCTCTCA
3GCACACTGCTGCCCTTTC
4CACATCTGAAGATGGAC
针对SNPrs12722的引物组：
1CTCTGTCCACACCCAC
2CTCCCGGGGCGCA
3TCTACGCCTCGGCAC
4AATGGATCGTGTTGGAG
针对SNPrs7181866的引物组：
1CATAGAATAGGAGAGAGTA
2CACCATCATTTTGGGC
3CCTAATGGAGTTTTTTTC
4GTGATTAACGCATCCC
针对SNPrs8192678的引物组：
1GAAGCAGACAAGACCA
2CTGTCCCTCAGTTCACC
3GAGAGACTTTGGAGGCA
4AGGAGACACATTGAAC
针对SNPrs4253778的引物组：
1CTTGATATCTAGTTTC
2GAAATGAAGCTTTTGAATCC
3TCCCCACTCTGGGTCTCCT
4TATTCATAGACTAGG
针对SNPrs1205的引物组：
1GTTTGGCTTCTGTCCTCAC
2CACATGGAGAGAGACTA
3TAGTCACAACTTCTAAAG
4GAGGATAGTTGGATAG
针对SNPrs2010963的引物组：
1GTGCGAGCAGCGAAAGC
2GCACTTTGCCCCTGTCC
3AGCGGACTCACCGGCCAG
4GGGCTCACGCCGCGCTC
（2）PCR扩增试剂；
（3）琼脂糖凝胶电泳分析试剂。
本发明提供的人体耐力水平基因检测试剂盒的有益效果是：通过PCR引物的设计使多个PCR扩增反应在同一台PCR仪上同步进行，对受测者的相关基因进行检测，并实现检测的高效性、特异性，分析得到耐力水平的基因基础，评估个体是否适合从事与耐力相关的体育项目，为专业体育机构和教练提供选拔运动员的科学依据。对于大众健身锻炼来讲，为个体提供个人潜在的运动能力评估，帮助个体更好的选择适合自身体质条件的的运动项目，从而更有效合理的发挥自身优势，达到锻炼目的。
附图说明
图1是反应产物琼脂糖凝胶电泳图。
具体实施方式
耐力水平基因检测试剂盒，包括盒体及盒体内单独存放的试剂，存放的试剂包括：
（1）针对8个基因SNP多态位点的PCR反应引物组（以下引物序列方向均为5’端至3’端）：
针对SNPrs1042713的引物组：
1CCTTCTTGCTGGCACCCAATA
2GTCCGGCGCATGGCTTCC
3GCTGAGTGTGCAGGAC
4CCAGTGAAGTGATGAAG
针对SNPrs1815739的引物组：
1CTGCCCGAGGCTGACC
2GGCACCTCGCTCTCA
3GCACACTGCTGCCCTTTC
4CACATCTGAAGATGGAC
针对SNPrs12722的引物组：
1CTCTGTCCACACCCAC
2CTCCCGGGGCGCA
3TCTACGCCTCGGCAC
4AATGGATCGTGTTGGAG
针对SNPrs7181866的引物组：
1CATAGAATAGGAGAGAGTA
2CACCATCATTTTGGGC
3CCTAATGGAGTTTTTTTC
4GTGATTAACGCATCCC
针对SNPrs8192678的引物组：
1GAAGCAGACAAGACCA
2CTGTCCCTCAGTTCACC
3GAGAGACTTTGGAGGCA
4AGGAGACACATTGAAC
针对SNPrs4253778的引物组：
1CTTGATATCTAGTTTC
2GAAATGAAGCTTTTGAATCC
3TCCCCACTCTGGGTCTCCT
4TATTCATAGACTAGG
针对SNPrs1205的引物组：
1GTTTGGCTTCTGTCCTCAC
2CACATGGAGAGAGACTA
3TAGTCACAACTTCTAAAG
4GAGGATAGTTGGATAG
针对SNPrs2010963的引物组：
1GTGCGAGCAGCGAAAGC
2GCACTTTGCCCCTGTCC
3AGCGGACTCACCGGCCAG
4GGGCTCACGCCGCGCTC
（2）PCR扩增试剂；
（3）琼脂糖凝胶电泳分析试剂。
下面将结合实施例对本发明提供的方法予以进一步的说明。
本实施例对测试者采用耐力水平基因检测试剂盒同时检测8个基因的SNP多态位点，并根据基因分型结果，分析得到耐力水平的基因基础，评估个体是否适合从事与耐力相关的体育项目，为专业体育机构和教练提供选拔运动员的科学依据。对于大众健身锻炼来讲，为个体提供个人潜在的运动能力评估，帮助个体更好的选择适合自身体质条件的的运动项目，从而更有效合理的发挥自身优势，达到锻炼目的。
使用到的耐力水平基因检测试剂盒内试剂由以下组成：
针对8个基因SNP多态位点的PCR反应引物组（以下引物序列方向均为5’端至3’端）：
针对SNPrs1042713的引物组：
1CCTTCTTGCTGGCACCCAATA
2GTCCGGCGCATGGCTTCC
3GCTGAGTGTGCAGGAC
4CCAGTGAAGTGATGAAG
针对SNPrs1815739的引物组：
1CTGCCCGAGGCTGACC
2GGCACCTCGCTCTCA
3GCACACTGCTGCCCTTTC
4CACATCTGAAGATGGAC
针对SNPrs12722的引物组：
1CTCTGTCCACACCCAC
2CTCCCGGGGCGCA
3TCTACGCCTCGGCAC
4AATGGATCGTGTTGGAG
针对SNPrs7181866的引物组：
1CATAGAATAGGAGAGAGTA
2CACCATCATTTTGGGC
3CCTAATGGAGTTTTTTTC
4GTGATTAACGCATCCC
针对SNPrs8192678的引物组：
1GAAGCAGACAAGACCA
2CTGTCCCTCAGTTCACC
3GAGAGACTTTGGAGGCA
4AGGAGACACATTGAAC
针对SNPrs4253778的引物组：
1CTTGATATCTAGTTTC
2GAAATGAAGCTTTTGAATCC
3TCCCCACTCTGGGTCTCCT
4TATTCATAGACTAGG
针对SNPrs1205的引物组：
1GTTTGGCTTCTGTCCTCAC
2CACATGGAGAGAGACTA
3TAGTCACAACTTCTAAAG
4GAGGATAGTTGGATAG
针对SNPrs2010963的引物组：
1GTGCGAGCAGCGAAAGC
2GCACTTTGCCCCTGTCC
3AGCGGACTCACCGGCCAG
4GGGCTCACGCCGCGCTC
（2）PCR扩增试剂：10×PCR缓冲液，该PCR缓冲液为100mMTris-HClpH8.3，500mMKCl，15mMMgCl2；dNTPs混合物，该dNTPs混合物为三磷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸dGTP，三磷酸腺嘌呤脱氧核苷酸dATP，三磷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸dTTP，三磷酸胞嘧啶脱氧核苷酸dCTP四种核苷酸，各组分浓度为2.5mM；5U/μl热启动Taq酶。
（3）琼脂糖凝胶电泳分析试剂：琼脂糖、TAE缓冲液、DNA分子量标准、Goldview染色液和DNA上样缓冲液，该缓冲液以溴酚蓝为指示剂稀释至1X后使用。
使用上述耐力水平基因检测试剂盒按如下步骤进行检测：
（1）提取样本基因组DNA。
采集该测试者唾液，向1-2ml唾液样品中加入500ul提取缓冲溶液，该DNA提取缓冲溶液溶剂为50mM的Tris-HClpH7.4、0.5mM的EDTA和50mM的NaCl，反复吹打混匀后，8000×g离心5分钟，弃去上清，此步骤重复一次；得到的沉淀中加入500ul裂解液，该裂解液溶剂为50mMTris-HClpH7.4，50mMTris-HClpH7.4，150mMNaCl，1mMEDTA，1％Tritonx-100，1％Sodiumdeoxycholate，0.1％SDS，蛋白酶K20mg/mL，彻底悬浮沉淀并充分混匀后，室温放置30分钟，期间来回颠倒离心管数次；得到的混合液中，加入浓度为10mg/mLRNA酶的水溶液10μL，37℃下静置10min；得到的上清液中，加入等体积苯酚-氯仿混合溶液，苯酚和氯仿体积比为1∶1，充分混匀，混合液4℃，12000×g离心5分钟，上清液移入干净离心管内；加入等体积苯氛-氯仿-异戊醇混合溶液，苯酚、氯仿和异戊醇体积比为25∶24∶1，充分混匀后，4℃，12000×g离心5分钟，上清液移入干净离心管内；加入等体积氯仿-异戊醇混合溶液，充分混匀后，4℃，12000×g离心5分钟，上清液移入干净离心管内；加入0.6倍体积的冰浴异丙醇溶液及0.1倍的3mol/L醋酸钠溶液，-20℃静置60分钟后，4℃，12000×g离心10分钟，弃上清液；得到的沉淀物中加入0.5mL70％乙醇清洗沉淀物，4℃，12000×g离心5分钟，弃上清液，此步骤重复一次；得到的沉淀物自然风干，加入20μL无菌超纯水回溶，电泳检测，-20℃保存。
（2）PCR扩增
本实施例同时检测rs1042713、rs1815739、rs12722、rs7181866、rs8192678、rs4253778、rs1205和rs2010963。每个SNP的检测需要一对上下游引物、两条多态引物共4条PCR引物，共需要32条引物。每个SNP的检测需要做两管PCR扩增，为防止出现假阳性之类的反应，衡量PCR是否成功，加设一管阴性对照组，共做17管PCR，所述阴性对照组基因组模板及反应体系是一样的，但没有引物存在。
根据不同的检测位点，用相应的引物按如下比例分别配制PCR反应体系：2.5μl10×PCR缓冲液，2μldNTPs，0.5μl引物组，热启动Taq酶0.15μl，基因组模板80mg，添加超纯水至总体积为25μl。
将装有反应溶液的Eppendorf试管放入ABI9700PCR仪中，设置反应条件如下：预变性95℃3min；热循环94℃30s，60℃30s，72℃30s，35个循环；延伸72℃3min。反应结束后，取出试管。
由于17管PCR扩增反应是在同一台PCR仪上同步进行的，为了实现检测的高效性、特异性，要求32条PCR引物的Tm值相近，为此需要先进行大量的DNA序列软件分析来设计PCR引物，并通过大量的实验来进行Tm值的优化并确定设计的合理性，本试剂盒各基因SNP多态性的检测是既相对独立又相互联系的，不可分割。
（3）琼脂糖凝胶电泳检测
将扩增后的产物进行琼脂糖电泳检测，过程如下：3g琼脂糖，加入100mL去离子水，微波炉加热1min，冷却到60℃时加入5μLGoldview染色液，制成3%的琼脂糖凝胶。PCR产物10μL与6×TBE缓冲液0.8μL混合上样，电压100V电泳15min。紫外灯下读取结果并拍照，所得琼脂糖电泳检测图如图1所示。
检测得到8个基因分型分析结果如下：
| SNP | 分型结果 |
| rs1042713 | AG |
| rs1815739 | CT |
| rs12722 | CC |
| rs7181866 | AG |
| rs8192678 | GG |
| rs4253778 | GC |
| rs1205 | GG |
| rs2010963 | CC |
根据以上分型结果，该测试者的耐力水平较高，适合耐力类的运动项目。如果是专业运动员，其耐力水平虽然较高，但尚没有达到顶尖水平，建议国家级运动机构不重点培养。如果是业余健身爱好者，则在其日常的锻炼中，多注意提高耐力相关运动，可适当增加强度，比如增加每日跑步的时间和距离，而不是速度。耐力运动可大大提高该测试者的心肺功能，有益健康。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
核苷酸序列表
<110>武汉白原科技有限公司
<120>人体耐力水平的检测试剂盒和方法
<130>1
<160>32
<170>PatentInversion3.3
<210>1
<211>21
<212>DNA
<213>人工序列
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ccttcttgctggcacccaata21
<210>2
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<212>DNA
<213>人工序列
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<210>32
<211>17
<212>DNA
<213>人工序列
<400>32
gggctcacgccgcgctc17
Claims (7)
1.耐力水平基因检测试剂盒，包括盒体及盒体内单独存放的试剂，其特征在于：存放的试剂包括：
（1）针对8个基因SNP多态位点的PCR反应引物组（以下引物序列方向均为5’端至3’端）：
针对SNPrs1042713的引物组：
1CCTTCTTGCTGGCACCCAATA
2GTCCGGCGCATGGCTTCC
3GCTGAGTGTGCAGGAC
4CCAGTGAAGTGATGAAG
针对SNPrs1815739的引物组：
1CTGCCCGAGGCTGACC
2GGCACCTCGCTCTCA
3GCACACTGCTGCCCTTTC
4CACATCTGAAGATGGAC
针对SNPrs12722的引物组：
1CTCTGTCCACACCCAC
2CTCCCGGGGCGCA
3TCTACGCCTCGGCAC
4AATGGATCGTGTTGGAG
针对SNPrs7181866的引物组：
1CATAGAATAGGAGAGAGTA
2CACCATCATTTTGGGC
3CCTAATGGAGTTTTTTTC
4GTGATTAACGCATCCC
针对SNPrs8192678的引物组：
1GAAGCAGACAAGACCA
2CTGTCCCTCAGTTCACC
3GAGAGACTTTGGAGGCA
4AGGAGACACATTGAAC
针对SNPrs4253778的引物组：
1CTTGATATCTAGTTTC
2GAAATGAAGCTTTTGAATCC
3TCCCCACTCTGGGTCTCCT
4TATTCATAGACTAGG
针对SNPrs1205的引物组：
1GTTTGGCTTCTGTCCTCAC
2CACATGGAGAGAGACTA
3TAGTCACAACTTCTAAAG
4GAGGATAGTTGGATAG
针对SNPrs2010963的引物组：
1GTGCGAGCAGCGAAAGC
2GCACTTTGCCCCTGTCC
3AGCGGACTCACCGGCCAG
4GGGCTCACGCCGCGCTC
（2）PCR扩增试剂；
（3）琼脂糖凝胶电泳分析试剂。
2.根据权利要求1所述的耐力水平基因检测试剂盒，其特征在于：所述引物用量均为0.5-1.0μl。
3.根据权利要求1所述的耐力水平基因检测试剂盒，其特征在于：所述PCR扩增试剂包括：10×PCR缓冲液，dNTPs，热启动Taq酶，基因组模板。
4.根据权利要求3所述的耐力水平基因检测试剂盒，其特征在于：所述PCR缓冲液包含：100mMTris-HClpH8.3，500mMKCl，15mMMgCl2。
5.根据权利要求3所述的耐力水平基因检测试剂盒，其特征在于：所述PCR扩增试剂用量为：10×PCR缓冲液2.5μl，dNTPs2μl，热启动Taq酶0.1-0.2μl，基因组模板50-100ng。
6.根据权利要求1所述的耐力水平基因检测试剂盒，其特征在于：所述琼脂糖凝胶电泳分析试剂包括：琼脂糖、TAE缓冲液、DNA分子量标准、DNA无毒染料和DNA上样缓冲液。
7.根据权利要求6所述的耐力水平基因检测试剂盒，其特征在于：所述DNA无毒染料优选BiotiumGelred无毒染料。
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| CN103525906A (zh) * | 2013-08-07 | 2014-01-22 | 广州市体育科学研究所 | 速度或爆发力相关基因-actn3多态性速测试剂盒及检测方法 |
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2014
- 2014-11-17 CN CN201410651956.8A patent/CN105648048A/zh active Pending
Patent Citations (3)
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| CN108220407A (zh) * | 2018-03-29 | 2018-06-29 | 深圳鼎新融合科技有限公司 | 检测人类gdf5、col5a1、sod2、crp基因多态性的引物对、探针及试剂盒 |
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