生物谷報道：要奪得奧運會金牌,，運動員的確需要有“天賦”,。近日，澳大利亞體育研究院的一項研究發(fā)現(xiàn),，特異基因與運動員的成績直接相關(guān),。在同樣的訓(xùn)練質(zhì)量下，那些有著先天基因優(yōu)勢的運動員能取得更好的成績,。目前,，中國的生物技術(shù)公司也正在從事基因檢測的研究，通過基因檢測，未來我們將能更早地發(fā)現(xiàn)運動員苗子里的“小劉翔”,。
奧運冠軍都有“金牌基因--ACTN3”
澳大利亞體育研究院的NanYang 和 Daniel 所在的課題組研究了一種編號為ACTN3的基因型,。這個基因與人體肌肉的爆發(fā)力密切相關(guān)。在接受調(diào)查的737名運動員中,，他們發(fā)現(xiàn),，普通運動員擁有ACTN3基因的比例為30%左右，高水平的耐力項目運動員如長跑等項目的運動員擁有ACTN3基因的比例為50%左右,，而參加奧運會并取得頂級運動成績的爆發(fā)力項目,如短跑,、舉重項目的運動員ACTN3基因的攜帶比例高達95%，特別是爆發(fā)力項目的女運動員中,，這個基因攜帶的比例高達100%,。
這項調(diào)查顯示，雖然后天的科學(xué)訓(xùn)練對運動員的成績影響非常大,，但運動員要取得足以在奧運會上奪得金牌的頂級運動成績,，特異基因不可缺少。對于那些奧運會上的爆發(fā)力選手來說,，ACTN3是名副其實的“金牌基因”,。
解釋：基因決定運動成績
美國賓夕法尼亞大學(xué)生物化學(xué)及分子生物學(xué)博士尤其敏在接受記者采訪時介紹說，從遺傳學(xué)的角度看,，人類基因的遺傳是不平衡的,。正是這種不平衡從遺傳上影響了人類表現(xiàn)出的不同天賦。例如有的人先天對數(shù)學(xué)有天賦,，有的人對藝術(shù)的感受力超過常人,。ACTN3基因是從遺傳上決定的，攜帶這種基因的運動員在爆發(fā)力運動項目中,，會比接受相同質(zhì)量訓(xùn)練的非攜帶者更容易取得最好的運動成績,。
并不是說沒有攜帶ACTN3基因的運動員的運動成績不能提高，而是說,，如果缺乏ACTN3基因,運動員將會發(fā)現(xiàn),，在爆發(fā)力項目中，如果接受的訓(xùn)練質(zhì)量相同,，他們可以接近最好的運動成績,，但始終不能達到最好。
應(yīng)用：可查基因選運動員苗子
既然特異基因是奧運金牌選手的必要條件,，那么在選擇運動員苗子的時候,，采用基因檢測手段不就可以更早地發(fā)現(xiàn)那些有天賦的選手了嗎？尤其敏向記者透露,，事實上相關(guān)的基因檢測技術(shù)在杭州一家名叫優(yōu)思達的生物技術(shù)公司的實驗室里已經(jīng)取得成功,。只要進行簡單的操作就可以發(fā)現(xiàn)運動員是否攜帶“金牌基因”,。而如果這種技術(shù)能夠應(yīng)用到我國的運動員選拔中，將能節(jié)約國家有限的競技體育資源,。
2003年8月28日消息,，正當全球高手云集巴黎世界田徑錦標賽之時，澳大利亞運動科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個與運動能力相關(guān)的特殊基因,，這一發(fā)現(xiàn)使人們不禁舊話重提,，就是否在嬰兒出生之后即可通過基因?qū)ζ溥\動天賦進行判斷再次展開了激烈的爭論。
這一基因共有兩個變種,，分別從父親和母親繼承而來,，擁有其中一種變種的人具有短跑選手的素質(zhì)，另外一種基因則有助于人體參加耐力型運動項目,。這也是迄今發(fā)現(xiàn)的第二種與運動能力相關(guān)的基因,，此前發(fā)現(xiàn)的第一種此類基因名為血管緊縮素轉(zhuǎn)換酶(ACE)，它所產(chǎn)生的一種酶可以影響人體肌肉的氧氣利用率以及肌肉的生長速度,。此次澳大利亞研究小組發(fā)現(xiàn)的基因被定名為alpha-actinin-3(ACTN3),，其R等位基因可以產(chǎn)生輔肌動蛋白，這種蛋白僅在快速肌肉纖維中可以找到,，而這些纖維的作用就是產(chǎn)生短跑選手所需的爆發(fā)力和速度,。另外一種等位基因被命名為X，它并不產(chǎn)生ACTN3,。
研究者們對300多名運動員的基因進行了研究,，其中50名曾代表澳大利亞參加過奧運會或其它各種國際體育賽事。結(jié)果發(fā)現(xiàn)95%的短跑運動員擁有至少一種R等位基因,，50%則兩種都有,。但是在耐力型選手中只有76%擁有R等位基因，31%兩者都有,。在對400名普通人的統(tǒng)計中,，有82%擁有一種R等位基因，30%二者都有,。一些人從父母雙方繼承兩個X等位基因,，這些基因并不產(chǎn)生任何ACTN3,，短跑運動員中僅有5%是這樣的,，普通人中也只有18%。然而耐力型運動員中有24%擁有兩個X基因,。
研究小組成員諾斯稱：“ACTN3的確切作用目前還不了解,，它或許可以在快速有力的肌肉收縮中產(chǎn)生更高的力量吸收或轉(zhuǎn)換功能。” 但在動物研究中表明,，ACTN3直接結(jié)合actin,，一種肌絲蛋白,，是肌肉收縮中必需的蛋白。
最近歐洲人類遺傳學(xué)雜志報道,，在各國運動員摩拳擦掌準備沖擊雅典奧運會田徑項目金牌之際,，日本名古屋大學(xué)綜合保健科學(xué)中心押田芳治教授發(fā)現(xiàn)了與馬拉松等長跑選手耐力相關(guān)的基因類型。
ACTN在肌肉中的分布（橫紋）
據(jù)《朝日新聞》報道,，押田教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在經(jīng)過本人同意的情況下,，采取日本實業(yè)團和大學(xué)屬下182名運動員的血液和面頰的粘膜細胞，研究在體內(nèi)控制合成肌肉運動能量物質(zhì)的基因,，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩種基因類型,，一種是長時間運動能量物質(zhì)供應(yīng)不減的“持久型基因”，一種是與此相比能量物質(zhì)供應(yīng)難以持久的“非持久型基因”,。研究人員認為,，正是由于這種基因類型的差別，使運動員產(chǎn)生身體素質(zhì)的差異,，從而決定競賽成績,。
押田芳治說，運動員可以根據(jù)基因的特性,，選擇適合運動員的競技項目,，進行有效訓(xùn)練，大幅提高運動成績并非夢想,。
原始文獻：
Niemi AK, Majamaa K. Mitochondrial DNA and ACTN3 genotypes in Finnish elite endurance and sprint athletes.
Eur J Hum Genet. 2005 Aug;13(8):965-9.
ACTN3基因特征：
簡介：它是一種肌動蛋白結(jié)合蛋白,，直接與肌肉的收縮有關(guān)，它的表達豐富,，有可能是肌肉力量的源泉,。
Symbol: Actn3
Full Name: actinin alpha 3
Gene Description: alpha-actinin cytoskeletal protein that anchors actin-containing thin muscle fiber filaments; may share functional redundancy with Actn2, which binds the NMDA receptors to provide postsynaptic cytoskeletal crosstalk
View Homologs: 2 found
RGD Representative Sequence: NM_133424
mRNA: AY096238
mRNA: AF450248
RGD Genome Annotation:
References and Sources for this Article
References:
MacArthur, D.G. 2002. A common polymorphism in the skeletal muscle gene ACTN3 influences athletic performance. 3rd College of Health Sciences and Medical Foundation Research Conference. Sept. 18. Sydney, Australia. Mini-poster available at http://www.chs.usyd.edu.au/conf2002/minipost/ev-macart.pdf.
Yang, N., et al. 2003. ACTN3 genotype is associated with human elite athletic performance. American Journal of Human Genetics 73(September):627-631. Abstract available at http://www.journals.uchicago.edu/AJHG/journal/ issues/v73n3/34986/brief/34986.abstract.html.
Further Readings:
North, K., et al. 1999. A common nonsense mutation results in a-actinin-3 deficiency in the general population. Nature Genetics 21(April):353-354. Available at http://dx.doi.org/10.1038/7675.
