Феноменальные возможности элитных спортсменов зависят от уникальных генетических комбинаций

Феноменальные возможности элитных спортсменов зависят от уникальных генетических комбинаций

Успех в спорте связан с носительством высокого числа вариантов генов, благоприятствующих определенному типу спортивной деятельности

Молекулярная генетика спорта – сравнительно молодая научная дисциплина, задачами которой являются поиск полиморфизмов (вариаций) генов, обуславливающих индивидуальные различия в развитии и проявлении различных физических и психических качеств человека, а также изучение степени влияния наследственных и средовых факторов (питание, тренировка и т.п.) на эти качества.

К настоящему моменту известны, по меньшей мере, 29 генов, определяющих успех в спорте, что указывает на полигенный характер наследования физических и психических качеств. Каждый из этих генов может иметь различную структуру (полиморфизм) в виде вставок/выпадений частей гена или в виде замен одних нуклеотидов (единицы структуры ДНК) на другие.

Структурные особенности генов могут сказаться на их функциональности, что определяет индивидуальные различия между людьми: у одних определенный ген либо не работает, либо работает сверх уровня популяционной нормы и т.д. Эти различные варианты одних и тех же генов называются аллелями.

По сути, спортивные генетики занимаются поиском наиболее благоприятных для конкретной спортивной деятельности аллелей генов. Так, выделяют аллели выносливости, аллели быстроты/силы, аллели ловкости и др. По большей части каждый индивид является носителем двух копий одного гена, доставшихся ему от отца и матери. Это значит, что он может унаследовать, к примеру, либо 0, либо 1, либо 2 аллеля выносливости по определенному полиморфизму гена.

Например, ген VEGF (фактор роста эндотелия сосудов; увеличивает капилляризацию миокарда и скелетных мышц, и, соответственно, обеспечивает адаптацию сердечно-сосудистой системы к физическим нагрузкам, направленным на развитие выносливости) может быть представлен в виде двух вариантов – аллель G (нейтральный аллель) и аллель C (аллель выносливости). Комбинация из двух аллелей называется генотипом. В зависимости от комбинаций по гену VEGF, человек может быть носителем генотипов GG, GC и CC.

В недавней теоретической работе британских ученых (Williams and Folland, 2008) на примере использования 23 генов, ответственных за проявление выносливости, было показано, что вероятность того, что в мировой популяции можно обнаружить одного человека с наличием всех 46 аллелей выносливости, равна 0,0005%.

Это значит, что мировые рекорды будут продолжать расти даже при отсутствии дальнейшего прогресса в совершенствовании тренировочного процесса и спортивной фармакологии. Главное условие для этого – активный и методически обоснованный поиск потенциальных спортивных гениев и талантов, своевременное ориентирование их на оптимальную спортивную деятельность, в которой они способны достичь самых высоких результатов без последствий для здоровья.

Связь успеха в спорте с носительством высокого числа вариантов генов, благоприятствующих определенному типу спортивной деятельности, была доказана в широкомасштабном многолетнем исследовании петербургских ученых из Лаборатории спортивной генетики СПб НИИ физической культуры. В исследовании участвовало 1580 российских спортсменов различной специализации и квалификации (от разрядников до заслуженных мастеров спорта) и 1057 человек контрольной группы.

В качестве аллелей выносливости были использованы варианты 8 генов: CNB (ген кальциневрина B; дефосфорилирует транскрипционные факторы семейства NFAT, что приводит к активации экспрессии генов, участвующих в гипертрофическом ответе), NFATC4 (ген ядерного фактора активированных T-клеток; регуляция экспрессии множества генов, вовлеченных в аэробный метаболизм и мышечное сокращение), PGC1A (ген коактиватора гамма-рецептора, активируемого пролифераторами пероксисом, тип 1A; коактивирует действие ряда транскрипционных факторов, регулирует митохондриальный биогенез и обмен веществ), PGC1B (ген коактиватора гамма-рецептора, активируемого пролифераторами пероксисом, тип 1B; коактивирует действие ряда транскрипционных факторов, регулирует митохондриальный биогенез и обмен веществ), TFAM (ген митохондриального транскрипционного фактора A; активирует транскрипцию митохондриальных генов и репликацию митохондриальной ДНК), VEGF (ген фактора роста эндотелия сосудов; увеличивает проницаемость сосудов, количество кровеносных и лимфатических сосудов), UCP2 (ген разобщающего белка 2; участвует в разобщении дыхания и окислительного фосфорилирования) и UCP3 (ген разобщающего белка 3; участвует в разобщении дыхания и окислительного фосфорилирования, а также в транспорте жирных кислот).

В первую очередь генетиками было обнаружено, что частоты аллелей выносливости (CNB I, NFATC4 Gly, PGC1A Gly, PGC1B Pro, TFAM Thr, VEGF C, UCP2 Val, UCP3 T) значительно преобладают в группе спортсменов, тренирующих качество выносливости (стайеры) по сравнению с контрольной группой. В группе спортсменов самым высоким числом носительства аллелей было 12 (из 16 возможных), в контрольной группе – 11.

Наиболее интересными получились данные по процентному соотношению высокого (8-12 аллелей) числа аллелей выносливости. Процент носителей 8-12 аллелей значимо преобладал у спортсменов по сравнению с контролем. Если таких спортсменов в группе стайеров было в 2,5 раза больше, чем в контрольной выборке (45% против 18,1%), то спортсменов, являющихся заслуженными мастерами спорта (ЗМС) – в более чем 3,5 раза (66,7% против 18,1%).

12.01.2009

GenoTerra.ru