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,。在同樣的訓練質(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,。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,，雖然后天的科學訓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生物化學及分子生物學博士尤其敏在接受記者采訪時介紹說,，從遺傳學的角度看，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,，澳大利亞運動科學家發(fā)現(xiàn)了一個與運動能力相關的特殊基因，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,，日本名古屋大學綜合保健科學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，押田教授領導的研究小組在經(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)供應不減的“持久型基因”,，一種是與此相比能量物質(zhì)供應難以持久的“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,，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.
