本发明专利技术公开了一种预测优秀冰雪运动员身高的分子生物学方法。本发明专利技术通过采集优秀冰雪运动员和普通人外周血、DNA提取、目的基因的PCR扩增、酶切鉴定、测序和统计学分析来检测细胞色素P450clTct酶基因遗传多态性，通过检测细胞色素P450clTct酶基因遗传多态性特点，即对细胞色素P450clTct酶基因MspAl?I多态性位点的基因型进行命名并检测相应基因型的概率来预测优秀冰雪运动员的最适身高。优秀冰雪运动员细胞色素P450clTct酶基因MspAl?I多态性位点三种基因型A1/A1、A1/A2和A2/A2的概率分别为17.9％、37.5％、44.6％，此概率可以作为预测优秀冰雪运动员最适身高的参考标准。本发明专利技术为建立该项目运动员潜能的早期预测、评定、选材和育材的科学体系打下坚实的理论和技术基础，提升选材的成功率，突破一次性选材的理论和技术难关。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种预测优秀冰雪运动员身高的分子生物学方法。适合于优秀冰雪运动员在基因水平上的早期选材，属于体育科学与分子生物学交叉的学科领域。
技术介绍
随着现代竞技运动的迅速发展和选材育材的科学化进程，运动员的身体形态特征对运动成绩的影响逐渐受到重视。身高是评价体格发育的重要项目，也是反映骨骼系统增长的常用指标。身高作为发育水平的一个重要的生理参数，已成为了广大教练员选拔青少年运动员和预测项目身高要求的一项重要身体形态指标之一。现代竞技体育运动中许多项目对运动员身高都有特殊的高度要求，譬如体操、跳水、技巧项目的矮身材要求，双人或多人项目的同身高同长度要求，尤其在冰雪运动项目中，最适身高的运动员占据得天独厚的优势。虽然最理想的身高条件并非是运动员获取优异成绩的唯一保证，但它却是运动项目选项、潜质运动员接受训练的一个起点和基础，其后效作用在竞技比赛中决不可低估。因此，青少年运动员身高的选拔和预测，就成为运动员科学选材工作中对优秀体育后备人才筛选的重要研究课题。实践证明，原有的选材的方法和手段极大地促进了我国体育事业发展，发现和培养了大批优秀体育人才。目前，运动员身高的预测方法主要包括依父母身高来预测子女未来成年身高、依少儿当年或动态身高年增长值来预测未来成年身高、依少儿肢体骨发育长度来预测未来身高、依判断发育程度水平来预测未来身高等几类方法。这几类身高的预测方法主要从人体身高的外在表现性状出发，通过数理统计方法来预测身高。然而，很多遗传因素会限制或阻碍运动成绩的提高，其中遗传度越高的指标，限制后天运动水平再提高的程度越明显。凭经验选材、形态观察、竞赛淘汰等方法已远远落后于运动员科学选材的发展要求。国际高水平的体育科研已经进入分子研究领域，并推动竞技运动水平不断提高，运动员科学选材领域已出现了利用基因选材的理念。明确基因和运动能力的密切关系，进而从基因水平选材，将成为未来运动员选材的主导方向之一。近年来，生命科学尤其是分子生物学和人体运动科学取得了突破性发展，为运动员的选材提供了理论基础。从分子水平上探讨身高的发展和变化规律引起广大遗传学家、教练员和选材工作者的关注。基因作为决定人体组织结构和功能性状的基本单位，基因选材的技术和方法自然也就在运动员选材领域应运而生。基因选材相对与传统科学选材有很多新的优势，(I) 一生只需进行一次，可以在胚胎开始后的任何时刻进行基因分析。基因非常稳定，一般情况下一生不变。(2)结合了分子和表观遗传学，并结合了环境因素，建立复杂变量的数学模型，更为准确，应用年龄更广。(3)分析检测过程简便，只要提供含有基因组的细胞即可，比如脱落细胞、毛囊细胞等。(4)能更加有针对性的提出科学训练措施，帮助运动员更好的成长。(5)随着基因研究的深入，基因运动能力关系数据库也能不断的改进，具有良好的发展前景。研究发现，青春期身高突增，人体内生长激素浓度变化并不明显，相反，血清性激素(主要是睾酮)浓度升高，而且同身高的增长呈正相关关系，说明不同的T浓度可能导致了不同个体间身高的差异。17 α-羟化酶和17、20裂解酶与人体性激素的合成有着直接关系，催化着性激素合成的限速步骤。进一步研究发现不管是17a-羟化酶还是17、20裂解酶均存在于同一种蛋白中，即细胞色素P450cl7a (CYP17)，17a_羟化酶和17、20裂解酶是它的两种同工酶，故编码CYP17基因的突变或多态性变化与人类身材高低的关系密切。人类CYP17基因位于常染色体10q24.3，长度为8549bp，有8个外显子，7个内含子，共发现15个单碱基突变。CYP17基因多态性是指在第一个外显子的5’启动子区，转录起始点的下游第27个碱基处，翻译起始点上游第34个碱基处存在着T — C替代的多态性结构。Zmuda等调查分析了 333名白人男性CYP17基因中该单碱基替换(T — C)与性激素水平、身高和股骨长度的变化关系。发现了 CYP17基因多态性与身高个体差异有关，具有C/C基因型的男子身高比T/T基因型的男子高近3cm(0.5个标准差)、血清有效睾酮水平高20%且股骨颈横断面也大0.6个标准差。可见A2等位基因的出现与欧美国家高身材的发生有着S切关系。目前的研究发现，与冰雪运动员身高有关CYP17基因的多态性位点主要为MspAlI位点。关于CYP17MspAl I位 点基因多态性影响身高个体差异的作用机制为:CYP17启动子区域234bp处存在单碱基替换(T —C)时，该单核苷酸多态性位点变异恰好成为限制性内切酶MspAl I的酶切位点，在碱基T变为C后，则该处由CCACT (Al等位基因)变为CCACC(A2等位基因)，产生一个能被转录因子SPl (SPl是类固醇/甲状腺受体家族成员)识别的共有序列CCACC，相当于增加了一个识别位点，由于翻译因子的数量与启动子的活性有关，增加一个SPI可能使CYP17基因的转录水平得到上调，增加了酶的活性，从而使性激素的合成水平得到提高，进而影响到个体间身高的差异。
技术实现思路
本专利技术提供了一种在分子生物学水平上预测优秀冰雪运动员身高的方法。本专利技术从分子生物学水平上预测了优秀冰雪运动员的最适身高，通过与身高密切相关的CYP17 MspAl I位点基因多态性，即CYP17 MspAl I多态性位点的基因型概率来预测优秀冰雪运动员的最适身高。具体实施例方式下面以优秀冰雪运动员CYP17基因的单核苷酸多态性为例来详细说明本专利技术的具体实施。实施例:检测优秀冰雪运动员CYP17基因的单核苷酸多态性选取5名优秀冰雪运动员，每名外周静脉取血5ml，于抗凝管中备用(抗凝管编号为01-05，设为5个重复)，设为实验组；选取5名普通人进行外周静脉取血，每名5ml，于抗凝管中备用(抗凝管编号为06-10，设为5个重复)，设为对照组。CYP17基因多态性检测，具体方法如下:(I)外周血DNA提取将实验组和对照组的外周血样用中量血液基因组DNA提取试剂盒(天根生化科技有限公司，DP332)获得DNA标本，_20°C保存。(2) PCR 反应利用Primer5.0软件设计符合研究需要的引物序列。含MspAl I多态性位点PCR扩增的引物序列为 Pl:5，-CATTCGCACTCTGGACCT-3，P2:5，-AGGCTCTTGGGGTACTTG-3，。扩增参数为95°C预变性5min ;95°C变性60s ;53°C复性60s ;72°C延伸90s，重复35个循环；72°C延伸IOmin0特异性扩增产物的片段大小为414bp。PCR扩增产物4°C保存，并在2%的琼脂糖凝胶上电泳确证。(3)酶切反应及基因多态性将PCR产物进行酶切。酶切反应在EP管中进行，20 μ I酶切体系:BSA0.2 μ 1，10ΧΝΕ缓冲液2 μ 1，内切酶0.5 μ 1，PCR产物15 μ 1，37°C反应4h。2%琼脂糖凝胶电泳。检测结果:酶切产物呈现出三种状态，即未切开、部分切开及全部切开，可说明该基因存在着3种基因型，即Al/Al, A1/A2和A2/A2, A1/A1基因型为一条400bp_450bp的电泳带；A1/A2基因型为三条电泳带片段大小分别为120bp-150bp、250bp-300bp和400bp-450bp ；A本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种通过检测细胞色素P450clTct酶基因遗传多态性预测优秀冰雪运动员的身高的分子生物学方法。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姜龙江，阚军常，李万哲，崔鹏，孙博，关伟军，
申请(专利权)人：哈尔滨体育学院，
类型：发明
国别省市：
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