فیزیولوژی ورزشی

فیزیولوژی ورزشی

مقایسۀ نمرۀ ژنتیکی (TGS) پلی‌مورفیسم‌های وابسته به عملکرد قدرتی/توانی ‌-ACE، HIF1α و IGF1 کاراته‌کاران نخبه و آماتور ایرانی با غیرورزشکاران

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
محمد رضا باتوانی 1
کامران قائدی 2
1 استادیار مرکز تربیت‌بدنی، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان، ایران
2 استاد گروه سلولی و مولکولی و میکروب‌شناسی، دانشکدۀ علوم و فناوری‌های زیستی‌، دانشگاه‌ اصفهان، اصفهان، ایران
10.22089/spj.2020.8849.2026
چکیده
اهداف: عملکرد ورزشی ویژگی پیچیده‌ای است که از ژنتیک افراد و عواملی محیطی همچون تغذیه و تمرین تأثیر می­‌پذیرد. نمرۀ ژنتیکی کلی (TGS)، روش­ جدید استعدادیابی ژنتیکی در سال­های اخیر است؛ بنابراین هدف از انجام‌شدن مطالعۀ حاضر، مقایسۀ ­TGS پلی­مورفیسم­های کاندیدای وابسته به عملکرد قدرتی/توانی­ACE، HIF1α و IGF1 کاراته­کاران ­نخبه و آماتور ایرانی با غیرورزشکاران بود.
مواد و روش ها: آزمودنی‌های پژوهش252 نفر داوطلب سالم از استان­ اصفهان (124 مرد و 128 زن) با میانگین سنی 4/7 ± 2/27 سال بودند که برحسب سطح قهرمانی در گروه­های کاراته­کاران نخبه (80 قهرمان)، آماتور (86 نفر) و غیرورزشکاران (86 نفر) قرار گرفتند، اما از لحاظ قد، وزن و سن مشابه بودند. نمونه‌های خونی در تیوب­های حاوی EDTA، گردآوری شدند و پس از استخراج DNA به روش نمک­اشباع و رسوب الکل، برای تعیین نوع پلی‌مورفیسم‌ها پس از طی مراحل PCR و RFLP با انجام‌دادن الکتروفورز ژنوتیپینگ شدند و TGS محاسبه ­شد. برای تجزیه­ ­و ­تحلیل داده‌ها از روش‌های آمار توصیفی، آنوای­ ساده و کای­اسکوئر در نرم­افزار اس‌پی‌اس‌اس استفاده­شد. سطح معناداری نیز 0.05 >P  تعیین­ شد. یافته ها: در پلی­مورفیسم ACE، ژنوتیپ DD­ در گروه حرفه‌ای (63 درصد) به‌طور معناداری بیشتر از گروه غیرورزشکار (41 درصد) و گروه آماتور (7/14 درصد) بود ( 0.011=P ،  14.430 = 2χ)، اما در شیوع ژنوتیپینگ پلی­مورفیسم­های HIF1α ( 0.60=P،  2.746 = 2χ) و IGF1 ( 0.81=P ،  1.549 = 2χ) تفاوت معناداری مشاهده ­نشد. به‌علاوه، میانگین نتایج ­TGS در گروه کاراته­کاران­نخبه (با میانگین85/69 ) بیشتر از کاراته­کاران آماتور (با میانگین40/64) و غیرورزشکاران (با میانگین 37/63) بود، اما این تفاوت معنادار نبود (08/0=P، 66/1=F).
نتیجه گیری: یافته‌های پژوهش حاضر نشان­داد در کاراته از میان پلی­مورفیسم­های کاندیدا، ACE ضریب تمیز بیشتری دارد، اما احتمالاً با توجه به ماهیت چندعاملی عملکرد موفق در کاراته دربارۀ کاربرد TGS به احتیاط بیشتر و به‌طورکلی دربارۀ کاربرد TGS در مقولۀ استعدادیابی ژنتیکی ورزشی، به بررسی­های اقلیمی با پلی­مورفیسم­های متنوعی نیاز است.
کلیدواژه‌ها
پلی مورفیسم
ACE
HIF1α
IGF1
کاراته کاران نخبه و آماتور
  1. Kiss MAPDM, Böhme MTS, Mansoldo AC, Degaki E, Regazzini M. Performance and sports talent. Rev Paul Educ Fís. 2004;19(n. Esp):89-100
  2. Ahmetov II, Fedotovskaya ON. Current progress in sports genomics. Advances in Clinical Chemistry. 2015; 70:247-314.
  3. De Moor MH, Spector TD, Cherkas LF, Falchi M, Hottenga JJ, Boomsma DI, et al. Genome-wide linkage scan for athlete status in 700 British female DZ twin pairs. Twin Research and Human Genetics. 2007;10(6):812-20.
  4. Sayer AA, Syddall H, O'Dell SD, Chen XH, Briggs PJ, Briggs R, et al., Polymorphism of the IGF2 gene, birth weight and grip strength in adult men. Age and Ageing. 2002;31(6):468-70.
  5. Asoudeh A, Hooshmandfizabadi N, Jalal R. Extraction and purification of angiotensin converting enzyme from camel lung tissue and the effect of captopril inhibition on its activity. Isfahan Falavarjan Biological Sciences Conference, Isfahan; 2012.
  6. Fallah A, Fallahmohammadi Z, Behmanesh M, Gharakhanlou R, Alinaghizadeh M. The ACTN3 R577X polymorphism is associated with judo status in Iranian elite judo athletes. Journal of Applied Exercise Physiology, 2019;14(28):151-8. (In Persian).
  7. Khaledi N, Milani R, Arjmand S. Frequency of single nucleotide polymorphisms in athletic performance and athletic talent responsible genes of Iranian population and elite athletes, Bulletin of Application Sport Physiology. 2014; 21:101-16. )In Persian(.
  8. Salehi M, Ahmadpour A, Mohaddes M, Evaluation of actn3 polymorphism in Iranian elite athletes. Sport Physiology (Research on Sport Sciene). 2012;4(13):13– 21. )In Persian(.
  9. Hassan EA, Ali BM, Ali MM. Relationship Between maximum-intensity training with the gene expression of the female players of the Egypt national karate team. Training. 2011;1(13):13-7.
  10. Rankinen T, An P, Rice T, Sun G, Chagnon YC, Gagnon J, et al. Genomic scan for exercise blood pressure in the health, risk factors, exercise training and genetics (HERITAGE) family study. Hypertension. 2001;38(1):30-7
  11. Guilherme JP, Tritto AC, North KN, Lancha Junior AH, Artioli GG. Genetics and sport performance: current challenges and directions to the future. Revista Brasileira de Educação Física e Esporte. 2014;28(1):177-93.
  12. Möller S, Koczan D, Serrano-Fernandez P, Zettl UK, Thiesen HJ, Ibrahim SM. Selecting SNPs for association studies based on population frequencies: a novel interactive tool and its application to polygenic diseases. Silico Biology. 2004;4(4):417-27.
  13. Bray MS, Hagberg JM, Pe´russe L, Rankinen T, Roth SM, Wolfarth B, et al. The human gene map for performance and health-related fitness phenotypes: the 2006–2007 update. Med Sci Sports Exerc. 2009; 41:34–72.
  14. Gonzalez-Freire M, Santiago C, Verde Z, Lao JI, OIivan J, Gómez-Gallego F, et al. Unique among unique. Is it genetically determined? British Journal of Sports Medicine. 2009;43(4):307-9.
  15. Williams AG, Folland JP. Similarity of polygenic profiles limits the potential for elite human physical performance. The Journal of Physiology. 2008;586(1):113-21.
  16. Ruiz JR, Gómez‐Gallego F, Santiago C, González‐Freire M, Verde Z, Foster C, et al. Is there an optimum endurance polygenic profile? The Journal of Physiology. 2009;587(7):1527-34.
  17. Ruiz JR, Arteta D, Buxens A, Artieda M, Gómez-Gallego F, Santiago C, et al. Can we identify a power-oriented polygenic profile? J Appl Physiol. 2009; 108:561-6.
  18. Miyamoto-Mikami E, Murakami H, Tsuchie H, Takahashi H, Ohiwa N, Miyachi M, et al. Lack of association between genotype score and sprint/power performance in the Japanese population. Journal of Science and Medicine in Sport. 2016; http://dx.doi.org/10.1016/j.jsams.2016.06.005
  19. A. Karate in Olympic. Iran karate federation; 2020. Available at: www.Ikf .ir /htm/ - eng. Html.
  20. World Karate Federation. Kumite rules;. Available at: http://www.wkf.net/htm/
  21. Ibrahim AM. Planning principles for both educational and training programs in karate Manshaet Elmaref. Egypt: Alexandria; 1995.
  22. Timmons JA, Knudsen S, Rankinen T,  Koch L, Sarzynski M, Jensen Th, et al. Using molecular classification to predict gains in maximal aerobic capacity following endurance exercise training in humans. J Appl Physiol. 2010; 108:1487-96.
  23. Mitchell J, Haskell W, Snell P, Van Camp S. Classification of sports. J Am CollCardiol. 2005;45(8):1364-7.
  24. Batavani MR, Batavani M, Batavani MA, Batavani R, Batavani N, Esteki Ouregani S. Analyses of pointing actions of top male competitors in Karate at world level and their physiological needs. First National Conference on New Findings of Sport Science Research in Health, Social Vitality, Entrepreneurship and Championship. Chamran Martyr of Ahwaz University, Ahvaz, Iran; 2016. (In Persian).
  25. Williams AG, Day SH, Folland JP, Gohlke P, Dhamrait S, Montgomery HE. Circulating angiotensin converting enzyme activity is correlated with muscle strength, Med Sci Sports Exerc. 2005; 37:944–8.
  26. Khodakarami H. The effect of angiotensin II on the differentiation of smooth muscle cells obtained from human embryonic stem cells [Master's thesis]. Tehran: Tarbiat Moaalem University; 2013.

 

 

  1. Batavani MR, Marandi SM, Ghaedi K, Esfarjani F. Comparison of genetic profile of single neucleotide polymorphisms in athletic performance responsible genes of male & female elite, amateur karate kaes & nonathletes [PhD dissertation]. Isfahan: University of Isfahan; 2017. (In Persian).
  2. Shokrzadeh M, Mohammadpour A. Evaluation of a modified salt-out method for DNA extraction from whole blood lymphocytes: a simple and economical method for gene polymorphism. Pharmaceutical and Biomedical Research. 2018;(2):28-32.
  3. Nazarov IB, Woods DR, Montgomery HE, Shneider OV, Kazakov VI, Tomilin NV, et al. The angiotensin converting enzyme I/D polymorphism in Russian athletes. Eur J Hum Genet. 2001; 9:797-801
  4. Woods D, Hickman M, Jamshidi Y, Brull D, Vassiliou V, Jones A, et al. Elite swimmers and the D allele of the ACE I/D polymorphism. Hum Genet. 2001; 108:230-2.
  5. Papadimitriou ID, Papadopoulos C, Kouvatsi A, Triantaphyllidis C. The ACE I/D polymorphism in elite Greek track and field athletes. J Sports Med Phys Fit. 2009; 49:459-63
  6. Boraita A, de la Rosa A, Heras M, Ana I, Canda A, Rabadán M, Hernánde M. Cardiovascular Adaptation, functional capacity, and angiotensin-converting Enzyme I/D polymorphism in elite athletes, Revista Española de Cardiología. 2010;63(7):810-9.
  7. Goldspink G. Gene expression in muscle in response to exercise. J Muscle Res Cell Motil. 2003; 24:121–6.
  8. Kothari ST, Chheda P, Chatterjee L, Das BR. Molecular analysis of genetic variation in angiotensin I-converting enzyme identifies no association with sporting ability: First report from Indian population. Indian J Hum Genet. 2012; 18:62-5
  9. Eynon N, Meckel Y, Alves AJ, Nemet D, Eliakim D. Is there an interaction between BDKRB2−9/+9 and GNB3 C825T polymorphisms and elite athletic performance? Scand J Med Sci Sports. 2011; doi:10.1111/j.1600- 0838.2010. 01261.x.
  10. Ahmetov II, Hakimullina AM, Lyubaeva EV, Vinogradova OL, Rogozkin VA. Effect of HIF1A gene polymorphism on human muscle performance. Bull Exp Biol Med. 2008; 146:351–3.
  11. Cieszczyk P, Sawczuk M, Maciejewska A, Ficek K, Eider J. Variation in peroxisome proliferator activated receptor α gene in elite combat athletes, Eur J Sport Sci. 2011;11:119–23.
  12. Zoll J, Ponsot E, Dufour S, Doutreleau S, Ventura-Clapier R, Vogt M, Hoppeler H, et al. Exercise training in normobaric hypoxia in endurance runners. III. Muscular adjustments of selected gene transcripts. J Appl Physiol. 2006; 100:1258-66.
  13. Ben-Zaken S, Meckel Y, Nemet D, Eliakim A. Can IGF-I polymorphism affect power and endurance athletic performance? Growth Hormone & IGF Research. 2013;23(5):175-8.
  14. Krych-Garsztka K, Mizgajska-Wiktor H, Goździcka-Józefiak A. An analysis of the regulatory region of the IGF1 gene in professional athletes in youth sports teams. Human Movement. 2011;12(3):216-22.
  15. Pieter W, Bercades L. Somatotypes of national Elite combative sport athlete. Brazilian Journal of Biomotiricity. 2009;3(1):21-30.
  16. He ZH, Hu Y, Li YC, Yvert Th, Santiago C, Gómez-Gallego F, et al . Are calcineurin genes associated with athletic status? A function, replication study. Med Sci Sports Exerc. 2011; 43:1433-40.
  17. De Bosscher V, De Knop P, Van Bottenburg M, Shibli S. A conceptual framework for analysing sports policy factors leading to international sporting success. European Sport Management Quarterly. 2006;6(2):185-215.
  18. Wang G, Mikami E, Chiu LL, Deason M, Fuku N, Miyachi M, et al. Association analysis of ACE and ACTN3 in elite Caucasian and East Asian swimmers. Med Sci Sports Exers. 2013; 45:892-900.
  19. Davoodi AR, Esmaili, MR, Kamkari, K. Evaluation of Talent search indicators in Iranian karate sports from the perspective of elite Iranian karate coaches and athletes [Master's thesis]. [Tehran]: Islamic Azad University, Central Tehran Branch, 2012.

  • تاریخ دریافت 15 اردیبهشت 1399
  • تاریخ بازنگری 13 مهر 1399
  • تاریخ پذیرش 21 مهر 1399