Download 111 Laczmanski1.qxp

Medycyna Sportowa
© MEDSPORTPRESS, 2009; 1(6); Vol. 25, 30-40
£ukasz £aczmañski1(E,F), Marek Mêdraœ1,2(E,G)
Zaanga¿owanie Autorów
A – Przygotowanie projektu
badawczego
B – Zbieranie danych
C – Analiza statystyczna
D – Interpretacja danych
E – Przygotowanie manuskryptu
F – Opracowanie piœmiennictwa
G – Pozyskanie funduszy
1
GENY A AKTYWNOή FIZYCZNA
Author’s Contribution
A – Study Design
B – Data Collection
C – Statistical Analysis
D – Data Interpretation
E – Manuscript Preparation
F – Literature Search
G – Funds Collection
GENES AND PHYSICAL ACTIVITY
S³owa kluczowe: DNA, geny, aktywnoœæ fizyczna, polimorfizm (SNP),
mutacja punktowa
Key words: DNA, genes, physical activity, polymorphism (SNP), point mutation
ibu
Streszczenie
Summary
on
al
us
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
eo
nly
-d
istr
W ostatnich latach rola aktywnoœci fizycznej w naszym ¿yciu znacznie zmala³a. Przyk³adem jest fakt, ¿e ponad 25% amerykanów prowadzi raczej siedz¹cy tryb ¿ycia. Niski
poziom aktywnoœci fizycznej, a co za tym idzie – oty³oœæ, powoduj¹ wzrost zachorowalnoœci na choroby uk³adu kr¹¿enia, a to jest przyczyn¹ zwiêkszania siê wydatków na ochronê zdrowia.
Na aktywnoœæ fizyczn¹ sk³adaj¹ siê trzy elementy: spontaniczna aktywnoœæ fizyczna – zwi¹zana z naszym codziennym ¿yciem, obowi¹zkowa aktywnoœæ – zwi¹zana z codziennie wykonywanymi czynnoœciami, okazjonalna aktywnoœæ fizyczna – zwi¹zana z dodatkowymi æwiczeniami (tj. okazjonalne bywanie na si³owni, aerobik itp). Udowodniono, ¿e
najwiêkszy wp³yw na poziom oty³oœci ma spontaniczna aktywnoœæ fizyczna. Mo¿e ona byæ
zale¿na nie tylko od warunków œrodowiska, lecz równie¿ od sk³onnoœci genetycznych.
Na przyk³ad osoby – nosiciele polimorfizmu Glu w pozycji 27 receptora β2 adrenergicznego, wykazuj¹ sk³onnoœæ do oty³oœci bez wzglêdu na ich tryb ¿ycia.
Badania ostatnich lat pokazuj¹ szereg genów bia³ek metabolicznych, które mog¹ wp³ywaæ zarówno na aktywnoœæ fizyczn¹, jak i oty³oœæ (np. wspó³dzia³anie polimorfizmów genu
receptora β3 adrenergicznego z receptorem pPAR lub polimorfizm receptora melanokortyny). Ciekawym aspektem jest wp³yw polimorfizmów receptorów serotoniny, dopaminy i melanokortyny na psychiczn¹ sk³onnoœæ do aktywnoœci fizycznej.
Badania te s¹ wykorzystywane nie tylko do celów zdrowotnych (ustawienie odpowiedniej diety), lecz tak¿e do tzw. dopingu genowego.
for
pe
rs
During the last decades physical activity has been rather an occasional event than
a part of our everyday life. For example, 25% of Americans lead a sedentary lifestyle. About 10% of health-care system costs are due to the increasing prevalence of circulatory diseases caused by low level of physical activity and obesity. There are several kinds of physical activity: spontaneous physical activity (associated with daily life), obligatory physical
activity (life conditioning), voluntary physical activity (occasional, e. g. exercises). In every population there are individuals with high, medium and low spontaneous physical activity. Importantly, spontaneous physical activity directly modulates body fat level, and it depends not only on the environment but also on genetic factors. For example, it is a well
known fact that the body mass of people with Glu polymorphism in the position at 27 of
the adrenergic β2 receptor does not independ on daily physical activity.
Last year, the papers reported that many other metabolic genes could influence body
mass and physical activity, ex. composition of the Adrenergic β3 receptor and pPAR melanocortin receptor. Dopamine, serotonin and melanocortin receptors can influence the
physical activity propensity. Those facts are often taken advantage of, not only for health
reasons (elements of daily exercises, dietary composition) but also for gene doping.
op
6037
0
6
25
y is
-
Word count:
Tables:
Figures:
References:
Th
is c
Adres do korespondencji / Address for correspondence
dr £ukasz £aczmañski
Katedra i Klinika Endokrynologii, Diabetologii i Leczenia Izotopami, Akademia Medyczna we Wroc³awiu
50-367 Wroc³aw, Wybrze¿e L. Pasteura 1, tel./fax: (0-71) 784-25-58, e-mail: [email protected]
Otrzymano / Received
Zaakceptowano / Accepted
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
tio
np
roh
ibit
ed
.
Katedra i Klinika Endokrynologii, Diabetologii i Leczenia Izotopami, Akademia Medyczna im. Piastów
Œl¹skich, Wroc³aw
2
Katedra Medycyny Sportowej, Akademia Wychowania Fizycznego, Wroc³aw
1
Chair and Department of Endocrinology, Diabetology and Isotope Treatment, The Wroc³aw
Medical University
2
Chair of Sports Medicine, The University School of Physical Education, Wroc³aw
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
ARTYKU£ PRZEGL¥DOWY / REVIEW ARTICLE
30
20.03.2008 r.
23.11.2008 r.
Background
Od kilku dziesiêcioleci genetyka staje siê dziedzin¹ coraz bardziej uczestnicz¹c¹ w naszym ¿yciu. Mówi siê ju¿ nie tylko o chorobach genetycznych, predyspozycjach genetycznych w kierunku nowotworów, ale
tak¿e o wp³ywie genów na przemiany metaboliczne.
Szczególnie zauwa¿any jest fakt oddzia³ywania czynników dziedzicznych przy zaburzeniach gospodarki
cukrowej, sk³onnoœciach do oty³oœci czy zaburzeñ gospodarki lipoproteinowej (cholesterolowej).
Jako pocz¹tek genetyki przyjmuje siê rok 1866 –
opracowanie i opublikowanie przez Grzegorza Mendla systemu przekazywania cech. Trzy prawa Mendla stanowi¹ do dziœ dogmat dziedziczenia. W historii rozwoju tej nauki wyró¿nia siê jeszcze dwa kroki
milowe: rok 1953 – opracowanie struktury DNA – powstanie nowoczesnej genetyki; rok 1987 – opracowanie reakcji ³añcuchowej polimerazy (ang. PCR)
– powstanie nowoczesnej biologii molekularnej.
Lata dziewiêædziesi¹te oraz pocz¹tek XXI wieku
charakteryzuj¹ siê niezwykle dynamicznym rozwojem technik biologii molekularnej. W tym okresie zosta³y opracowane takie metody jak: PCR w czasie rzeczywistym, pyrosekwencjonowanie, minisekwencjonowanie, jak równie¿ poznano sekwencjê genomu
cz³owieka. Odkrycia te znacznie przyczyni³y siê do coraz lepszego poznania tajemnic ukrytych w genach.
For several decades, genetics has been playing an
increasingly important role in our lives. We talk not
only about genetic diseases, genetic predispositions
of cancerous disease development, but also about the
effect of genes on the metabolic processes. Particular
attention is paid to the role of genetic factors in glucose metabolism disorders, inclinations towards obesity or lipoprotein (cholesterol) metabolism disorders.
The origins of genetics date back to the year 1866
when the system of trait inheritance was developed
and published by Gregor Mendel. The famous Mendel's three laws are still the dogma of heredity. There
were also two other milestones in the development of
genetics: 1953 – DNA structure development – the
origin of modern genetics; 1987 – the development of
polymerase chain reaction (PCR) and the origin of
modern molecular biology.
The 90s of the previous century and the beginning of the 21st century are the periods characterized
by an extremely dynamic development of molecular
biology techniques. During these years, the following
methods were developed: real time PCR, pyrosequencing and minisequencing. At that time, the sequence of human genome was also introduced. The
above findings have significantly contributed to better
understanding of the secrets hidden in genes.
Budowa DNA
DNA structure
tio
np
roh
ibit
ibu
-d
istr
nly
eo
Although the mechanism of inheritance had been
known since the mid 19th century, it was Thomas
Morgan, whose research at the beginning of the 20th
century resulted in showing the location of genes in
chromosomes. It took geneticists the next 30 years to
establish that a single enzyme (a single protein) was
coded by a single gene. The final stage of learning
about the heritance mechanism was the description
of deoxyribonucleic acid (DNA) by Watson, Crick,
Wilkins and Franklin [1,2]. They won the Nobel Prize
for this discovery in 1962.
DNA strand is a polymer, composed of the array
of deoxynucleotides, linked by phosphodiester bonds
(phosphate residue – hydroxyl group). Each nucleotide is composed of sugar (deoxyribose), phosphate
residue and an adequate nitrogenous base (Fig. 1).
The kind of nucleotide depends on the base a given
nucleotide is composed of (there are 4 kinds of nucleotides, each has a different base) (Fig. 2) [3].
DNA molecule is composed of helically twisted
double strands, consisting of nucleotide sequences.
These strands are linked by hydrogen bonds according to the principle of complementarity – there are
two bindings between adenine and thymine and
three bindings between guanine and cytosine [3].
y is
for
pe
rs
on
al
us
Chocia¿ mechanizm dziedziczenia znany by³ od
po³owy XIX wieku, dopiero prace Tomasza Morgana
prowadzone na pocz¹tku XX wieku wykaza³y lokalizacjê genów w chromosomach. Nastêpne 30 lat zajê³o naukowcom ustalenie faktu, ¿e jeden enzym (jedno bia³ko) jest kodowany przez jeden gen. Koñcowym etapem poznawczym mechanizmu dziedziczenia by³o opisanie struktury kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) przez Watsona, Cricka, Wilkinsa i Franklin [1,2]. Odkrycie to zosta³o uhonorowane w 1962
roku Nagrod¹ Nobla.
Niæ DNA jest polimerem zbudowanym z szeregowo ustawionych dezoksynukleotydów zwi¹zanych ze
sob¹ wi¹zaniami fosfodiestrowymi (reszta fosforanowa – grupa hydroksylowa). Ka¿dy nukleotyd natomiast sk³ada siê z cukru (dezoksyrybozy), reszty fosforanowej oraz odpowiedniej zasady azotowej (Ryc. 1).
W zale¿noœci od tego, która zasada azotowa wchodzi
w sk³ad danego nukleotydu, mamy do czynienia z odpowiednim rodzajem nukleotydów (Ryc. 2) [3].
Cz¹steczka DNA zbudowana jest z helikalnie skrêconych podwójnych nici sk³adaj¹cych siê z u³o¿onych
sekwencyjnie nukleotydów. Nici te po³¹czone s¹ ze
sob¹ wi¹zaniami wodorowymi zgodnie z zasad¹ komplementarnoœci, tzn. adenina tworzy dwa wi¹zania
z tymin¹, a guanina – trzy wi¹zania z cytozyn¹ [3].
ed
.
Wstêp
op
Kod genetyczny
Th
is c
Ju¿ od roku 1941 i odkrycia przez Beadle'a, zasady jeden gen-jeden enzym mo¿na by³o wnioskowaæ
œcis³e powi¹zanie budowy DNA z powstaj¹cym
w organizmie bia³kiem [4]. Jednak dopiero w latach
szeœædziesi¹tych poprzedniego stulecia uda³o siê rozszyfrowaæ kod genetyczny. Okaza³o siê, ¿e sekwencja aminokwasowa bia³ka jest zapisana w DNA na
Genetic code
Since 1941, when Beadle formed the rule: one
gene – one enzyme, it was possible to determine the
association between DNA structure and the body
originating protein [4]. However, as late as in the 60s
of the previous century, it was possible to decipher
a genetic code. It turned out that the amino acid protein sequence was encoded in DNA by an adequate
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
£aczmañski £. i wsp., Geny a aktywnoœæ fizyczna
31
Base pair
Adenine
Nitrogenous
base
Thymine
ibu
-d
istr
Cytosine
nly
Ryc. 1. Schemat budowy DNA
Fig. 1. The scheme of DNA structure
Purine nucleotides
/Cytosine
/Thymine
-
for
pe
rs
on
al
us
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
Pirimidine nucleotides
op
y is
Ryc. 2. Wzory chemiczne nukleotydów purynowych i pirymidynowych wystêpuj¹cych w kwasach nukleinowych (za
http://www.dami.pl/~chemia/wyzsza/rozdzial_XIII/grafika7/nukleotyd8.gif)
Fig. 2. Chemical formulas of purine and pirimidine nucleotides, present in nucleic acids (http://www.dami.pl/~chemia/
wyzsza/rozdzial_XIII/grafika7/nukleotyd8.gif)
Th
is c
zasadzie odpowiedniej sekwencji nukleotydów. Odbywa siê to zgodnie z regu³¹, wed³ug której trzy nukleotydy koduj¹ jeden aminokwas. Dziêki tej zasadzie mo¿na zakodowaæ a¿ 64 aminokwasy (43). Poniewa¿ w przyrodzie wystêpuje tylko 21 aminokwasów uznano, ¿e kilka trójek nukleotydowych koduje
ten sam aminokwas. Oczywiœcie sytuacja w drug¹
stronê, czyli jedna trójka koduj¹ca kilka aminokwa-
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
/Guanine
eo
/Adenine
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
Hydrogen
bonds
Guanine
tio
np
roh
ibit
Phosphosugar
chain
ed
.
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
£aczmañski £. et al., Genes and physical activity
32
nucleotide sequence. This is in accordance with the
rule, which says that three nucleotides encode one
amino acid. Thanks to this rule, it is possible to code
for as many as 64 amino acids (43). As there are only
21 natural amino acid, it was concluded that several
nucleotide triplets code for the same amino acid. Certainly, the converse phenomenon, namely one nucleotide triplet encoding several amino acids, would
be a negation of the genetic code unanimity [5]. Figure 3 presents the genetic code key.
In the genetic code structure there are four nucleotide triplets, performing an additional function. These
are: AUG – methionine encoding amino acid, being
also START (translation initiation) codon; UAA, UAG
and UGA – STOP (translation ending) codons.
Replikacja DNA
DNA replication
Replikacja DNA jest procesem podwojenia iloœci
DNA w komórkach znajduj¹cych siê w stadium przedpodzia³owym (przed mejoz¹ lub przed mitoz¹).
W procesie tym bior¹ udzia³ enzymy z klasy polimeraz DNA. Zadaniem ich jest rozpoznanie sekwencji
nici bazowej i dosyntetyzowanie nici komplementarnej. Dziêki takiemu mechanizmowi powstaj¹ dwie kopie DNA o takiej samej sekwencji. Gwarantuje to
przekazywanie identycznej informacji genetycznej
komórkom potomnym [5].
W przeciwieñstwie do organizmów Prokariotycznych, u Eukariota istnieje wiele miejsc rozpoczynaj¹cych replikacjê, tzw. ori. W pierwszym etapie tego procesu nastêpuje rozluŸnienie chromatyny i wypêtlenie
odcinka, przez który ma przechodziæ replikacja. Tworz¹ siê wide³ki replikacyjne. Nastêpnie przy³¹czaj¹
siê polimerazy. Synteza DNA zachodzi na obu niciach w kierunku od koñca 3' do 5'. Niæ, której kierunek 3'-5' jest zgodny z kierunkiem przesuwania siê
wide³ek replikacyjnych, nazywa siê nici¹ wiod¹c¹
i proces ten zachodzi na niej w sposób ci¹g³y. Natomiast druga niæ nazwana jest nici¹ opóŸnion¹. Synteza na tej nici nie jest prowadzona w sposób ci¹g³y,
tzn. w pierwszym etapie do³¹czane s¹ krótkie odcinki RNA zwane fragmentami Okazaki, bêd¹ce incjatorami replikacji. Nastêpnie do tych fragmentów zostaje przy³¹czona polimeraza, która syntetyzuje niæ komplementarn¹.
DNA replication is a process occurring within the
cells in their pre-division stage (before meiosis or mitosis). DNA polymerase enzymes participate actively in
this process. Their role is to recognise the base strand
sequence and complementary strand synthesis.
Thanks to this mechanism, there are two DNA copies
with the same sequence. This guarantees conveying
identical genetic information to daughter cells [5].
Unlike prokaryotes, eukaryotic organisms have
many spots where replication starts. These are the
so called oris. During the first stage of this process,
chromatin relaxation occurs as well as looping of the
segment where the replication is about to occur. The
replication fork is formed. Next, polymerases take
part in the process. DNA synthesis occurs in both
strands. The strand, going from a 5' to 3' direction, in
agreement with replication fork movement is called
the leading strand; within this strand the process is
continuous. The other strand, going from a 3' to 5'
direction is called the lagging strand. On this strand,
the synthesis is not continuous, that is, during the first
stage, short RNA segments are lengthened forming
Okazaki fragments, which initiate replication. Next,
polymerase "reads" the fragments and synthesizes
the complementary strand. During the final stage
Okazaki fragments are removed, and a special DNA
polymerase rebuilds the missing fragments of the
complementary strand. The exact scheme of replication fork is presented in Figure 4.
tio
np
roh
ibit
ibu
-d
istr
nly
eo
us
al
on
pe
rs
for
y is
op
is c
Th
Ryc. 3. Kod genetyczny
Fig. 3. The genetic code
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
ed
.
sów, by³aby zaprzeczeniem jednoznacznoœci kodu
genetycznego [5]. Rycina 3 przedstawia klucz kodu
genetycznego.
W strukturze kodu genetycznego wyró¿niamy cztery trójki nukleotydowe o dodatkowej funkcji. S¹ to:
AUG – koduj¹ca aminokwas Metioninê, bêd¹ca zarazem kodonem START (czyli rozpoczynaj¹cym translacjê); UAA, UAG, UGA – kodony STOP – koñcz¹ce
translacjê.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
£aczmañski £. i wsp., Geny a aktywnoœæ fizyczna
33
replication fork
DNA
polymerase
ibu
DNA ligase
eo
nly
After replication fork formation, nucleosome structure is rebuilt. It is of note that old histones join with
the fragment containing the leading strand. For replication needs, the newly synthesized histones, together with DNA, form a complex containing a lagged
strand [5].
us
W koñcowym etapie fragmenty Okazaki s¹ usuwane, a specjalna polimeraza DNA odbudowuje brakuj¹ce fragmenty nici komplementarnej. Dok³adny
schemat wide³ek replikacyjnych przedstawia Ryc. 4.
Po przejœciu wide³ek replikacyjnych nastêpuje odbudowa struktury nukleosomu. Ciekawe jest to, ¿e
stare histony ³¹cz¹ siê z fragmentem zawieraj¹cym
niæ wiod¹c¹. Natomiast œwie¿o zsyntetyzowane dla
potrzeb replikacji histony tworz¹ kompleks z DNA zawieraj¹cym niæ opóŸnion¹ [5].
-d
istr
Ryc. 4. Schemat wide³ek replikacyjnych
Ryc. 4. The scheme of replication fork
Ekspresja genów
Gene expression
Genetic information, encoded in genes, apart from
being copied via replication, is subject to expression,
namely it is directly translated into composition, and
thus, into the structure and function of proteins. This
process consists of two basic stages:
– transcription – the process occurring within the
nucleus, copying DNA nucleotide sequence information into RNA sequence information; next, the
mRNA molecule passes from the nucleus to cytoplasm;
– translation – the process occurring within cytoplasm, when the nucleotide sequence is substituted with the amino acid sequence of proteins;
this process is in accordance with the information
encoded within the genetic code.
Conservativeness of the nucleotide sequence is
of particular importance. Even minor changes in it
(the so-called point mutations of single nucleotide
replacement) may result in formation of the protein
with an altered structure, and in consequence – with
a modified function.
Uwarunkowania genetyczne aktywnoœci fizycznej
Genetic conditioning of physical activity
Analizuj¹c badania epidemiologiczne mo¿na powiedzieæ, ¿e aktywnoœæ fizyczna jest najwa¿niejszym
czynnikiem determinuj¹cym poziom oty³oœci oraz
strukturê miêœni cia³a ludzkiego. Mo¿na wyró¿niæ kil-
Analysing the results of epidemiological studies,
we may conclude that physical activity is the most
essential factor determining obesity level and muscular structure of the human body. There are several
is c
op
y is
for
pe
rs
on
al
Informacja genetyczna zapisana w genach, poza powieleniem na drodze replikacji, ulega ekspresji,
czyli przet³umaczeniu bezpoœrednio na sk³ad,
a przez to na strukturê i funkcjê bia³ek. Proces ten
sk³ada siê z dwóch zasadniczych etapów:
– transkrypcji – proces zachodz¹cy w j¹drze, podczas którego sekwencja nukleotydów z DNA jest
przepisywana na sekwencjê nukleotydów w mRNA;
nastêpnie cz¹steczka mRNA przechodzi z j¹dra
do cytoplazmy;
– translacji – proces zachodz¹cy w cytoplazmie,
podczas którego sekwencja nukleotydowa jest
zamieniana na sekwencjê aminokwasow¹ bia³ek;
proces ten zachodzi zgodnie z informacj¹ zapisan¹ w kodzie genetycznym.
Niezmiernie wa¿na jest konserwatywnoœæ sekwencji nukletydowej. Nawet drobne jej zmiany (tzw. mutacje punktowe – zamiany pojedynczych nukletydów)
mog¹ zaowocowaæ powstaniem bia³ka o zmienionej
strukturze, a co za tym idzie – zmodyfikowanej funkcji.
Th
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
Okazaki
fragments
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
tio
np
roh
ibit
ed
.
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
£aczmañski £. et al., Genes and physical activity
34
eo
nly
-d
istr
ibu
tio
np
roh
ibit
ed
.
kinds of physical activity [6], namely: spontaneous –
connected with our everyday life; obligatory – lifeconditioning (necessary to live) and voluntary – connected with exercise and training.
It has been proven that spontaneous activity is of
key importance for a healthy lifestyle. Additionally, it
is connected with the highest energy expenditure.
Therefore, the increase in spontaneous physical activity results in the decrease in body mass and significantly affects lipid metabolism, bringing about generally known favourable effects.
For several years we have spoken of genetic conditioning, both of spontaneous physical activity and of
the resultant energy expenditure. The outcome of
studies performed in the newborn babies of obese
mothers during the first year of their lives is one of the
examples confirming this thesis. These children are
characterized by a markedly decreased energy expenditure, resulting in excess weight gain. Such inclination in the early childhood determines the tendency to overweight later (particularly immediately following the period of adolescence) [7].
The next evidence for the relation between physical activity and genetic factors is comparison of
activity between different races. This is manifested by
leisure time activities (without physical effort) in AfroAmericans and Americans of Mexican origin, compared to Caucasian individuals [8]. Likewise, the
Spanish during their period of adolescence are less
physically active compared to their Asian or Caucasian counterparts [9]. Obviously, we should be aware
that same between race differences may result not
only from genetic factors, but also from the factors
pertaining to world views, socio-demography or the
environment [8,10].
Presently we can describe a lot of genes indirectly or directly affecting energy expenditure and thus,
the level of physical activity [6]. There are two basic
trends of regulation through genes:
a) the first group contains genes that encode proteins
directly regulating energy expenditure; a typical
example of this are proteins from the UCP group
(the proteins uncoupling the respiratory chain in
the mitochondrion); their polymorphic versions in
the encoding region are characterized by a decreased activity, and thus, by the increased energy expenditure and a higher level of everyday
physical activity;
b) metabolic proteins, connected with hormonal balance; the mechanism of the effect of hormonal
factors on physical activity may be of two kinds:
i. the correlation between physical activity and
a given hormone level;
ii. activity impairment of a given hormone receptor; particularly in the second case, point mutations in the receptor encoding sequence
may cause a significant decrease in hormone
activity with normal blood hormone concentration preserved.
Th
is c
op
y is
for
pe
rs
on
al
us
ka typów aktywnoœci fizycznej [6]: spontaniczna – powi¹zana z naszym codziennym ¿yciem; obligatoryjna – niezbêdna do ¿ycia; dobrowolna – zwi¹zana
z prowadzeniem æwiczeñ i treningów.
Okazuje siê, ¿e aktywnoœæ spontaniczna jest kluczowa dla prowadzenia zdrowego trybu ¿ycia. W dodatku jest ona zwi¹zana z najwiêkszym wydatkowaniem energii. Dlatego zwiêkszenie spontanicznej aktywnoœci fizycznej powoduje spadek masy cia³a
i znacznie wp³ywa na gospodarkê lipidow¹ organizmu, co ³¹czy siê z powszechnie znanymi korzystnymi skutkami.
Od kilku lat mówi siê o genetycznym uwarunkowaniu zarówno spontanicznej aktywnoœci fizycznej,
jak równie¿ id¹cym za ni¹ wydatkowaniem energii.
Jednym z przyk³adów potwierdzaj¹cych tê tezê jest
badanie niemowl¹t w pierwszym roku ¿ycia, pochodz¹cych od matek z nadwag¹. Dzieci te wykazuj¹
znacznie obni¿one wydatkowanie energii, prowadz¹ce do przybierania na wadze ponad normê. Tego typu
zachowanie we wczesnym dzieciñstwie determinuje
sk³onnoœæ do nadwagi w póŸniejszym okresie (szczególnie bezpoœrednio po okresie dojrzewania) [7].
Kolejnym dowodem na istnienie zale¿noœci aktywnoœci fizycznej od czynników genetycznych jest
porównanie ró¿nic w aktywnoœci pomiêdzy rasami.
Jednym z przyk³adów jest powszechniejszy czas wolny (bez wysi³ku fizycznego) u Afroamerykanów oraz
Amerykanów pochodzenia meksykañskiego, w porównaniu z osobami rasy kaukaskiej [8]. Podobnie
Hiszpanie w okresie dojrzewania wykazuj¹ mniejsz¹
aktywnoœæ fizyczn¹ ni¿ ich rówieœnicy rasy azjatyckiej czy kaukaskiej [9]. Oczywiœcie nale¿y mieæ œwiadomoœæ, ¿e niektóre ró¿nice pomiêdzy rasami mog¹
wynikaæ nie tylko z czynników genetycznych, lecz tak¿e œwiatopogl¹dowych, socjodemograficznych czy
œrodowiskowych [8,10].
Obecnie mo¿na opisaæ wiele genów, które maj¹
poœredni lub bezpoœredni wp³yw na wydatkowanie
energii, a co za tym idzie na poziom aktywnoœci fizycznej [6]. Wyró¿nia siê dwa zasadnicze kierunki regulacji poprzez geny:
a) pierwsza grupa zawiera geny koduj¹ce bia³ka
bezpoœrednio reguluj¹ce wydatkowanie energii;
typowym przyk³adem s¹ bia³ka z grupy UCP (bia³ka rozsprzêgaj¹ce ³añcuch oddechowy w mitochondrium), których wersje polimorficzne w regionie koduj¹cym charakteryzuj¹ siê zmniejszon¹
aktywnoœci¹, a co za tym idzie zwiêkszonym wydatkowaniem energii i wy¿szym poziomem codziennej aktywnoœci fizycznej;
b) drugim przyk³adem s¹ bia³ka metaboliczne zwi¹zane z gospodark¹ hormonaln¹. Mechanizm
dzia³ania czynników hormonalnych na aktywnoœæ
fizyczn¹ mo¿e byæ dwojakiego rodzaju:
i. korelacja aktywnoœci fizycznej z poziomem
danego hormonu;
ii. upoœledzenie aktywnoœci receptora danego
hormonu; szczególnie w drugim przypadku mutacje punktowe w sekwencji koduj¹cej receptor mog¹ powodowaæ znaczne obni¿enie aktywnoœci hormonu przy zachowaniu prawid³owego stê¿enia hormonu we krwi.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
£aczmañski £. i wsp., Geny a aktywnoœæ fizyczna
35
The effect of receptor protein encoding
genes on the predisposal to obesity as an
example of metabolic process genetic regulation
(physical activity)
Jednym z interesuj¹cych przyk³adów pokazuj¹cych wp³yw czynnika genetycznego na tryb ¿ycia jest
badanie polimorfizmu Gln27Glu genu receptora adrenergicznego w kontekœcie predyspozycji do oty³oœci. Badania te zosta³y przeprowadzone w Hiszpanii
na populacji dziewcz¹t w wieku dojrzewania. Wybrano grupê ok. 180 pacjentek i podzielono je na grupy
w zale¿noœci od czasu, który tygodniowo spêdzaj¹
przed telewizorem. Nastêpnie dokonano u nich pomiarów BMI oraz okreœlono polimorfizm genu receptora adrenergicznego typu 2. U dziewcz¹t homozygot
Gln27 oraz heterozygot Gln27Glu wykazano bezpoœredni zwi¹zek oty³oœci z trybem ¿ycia – im wiêcej tygodniowo siedzia³y przed telewizorem, tym wiêkszy
mia³y wspó³czynnik BMI. Natomiast inna sytuacja by³a u homozygot Glu27. Dziewczêta te wykazywa³y
sk³onnoœæ do oty³oœci bez wzglêdu na tryb ¿ycia [11].
Podobne dzia³anie ma efekt synergiczny dwóch polimorfizmów: Pro12Ala genu proliferatora peroksysomów aktywuj¹cego receptor γ (pPARγ) oraz Trp64Tyr
genu receptora adrenergicznego (ADRB3). U polimorficznych homozygot w obu tych genach wystêpuje efekt zwiêkszonych predyspozycji do oty³oœci, bez
wzglêdu na prowadzony tryb ¿ycia (aktywny czy siedz¹cy) [12].
W ten sposób wykazano bardzo bezpoœredni i nadrzêdny zwi¹zek czynnika genetycznego z trybem ¿ycia.
The effect of genetic factors on the lifestyle was
confirmed by the studies on the polymorphism of
Gln27Glu adrenergic receptor gene in the context of
the predisposal to obesity. The study was carried out
in Spain, in the population of adolescent girls. 180
patients were selected for the study and divided into
groups, depending on the time spent watching TV.
Next, they had their BMI measured and polymorphism of the type 2 adrenergic receptor gene defined. In the studied girls – homozygotes Gln27 and
heterozygotes Gln27Glu a direct relationship was
found between obesity and the lifestyle – the longer
the time they spent watching TV, the higher the BMI
they had.
A different finding was reported in Glu27 homozygotes. These girls showed the inclination to obesity
regardless their lifestyle [11].
Similar results may be obtained through the synergistic effect of two polymorphisms: Pro12Ala peroxime proliferator gene, activating γ receptor (pPARγ)
and Trp64Tyr adrenergic receptor gene (ADRB3). In
polymorphic homozygotes, the effect of an increased
predisposal to obesity occurs in these genes, regardless the lifestyle (active or sedentary) [12].
This way, a very direct and superior relationship
between the genetic factor and the lifestyle was
shown.
Czynniki genetyczne powi¹zane z gospodark¹
hormonaln¹ wp³ywaj¹ce na aktywnoœæ fizyczn¹
Genetic factors connected with hormonal
balance and affecting physical activity
tio
np
roh
ibit
ibu
-d
istr
nly
eo
The studies on the relationship between genetic
conditioning of physical activity and the inclination to
obesity indicate not entirely known, yet a unanimous
effect. This is however, the mechanism involving multiple genes, which considerably hinders the research.
Whilst studying the genetic conditioning of physical activity, first of all, the correlation between leptin
level and physical activity was searched for. Leptin
deficiency was shown to affect neither energy expenditure, nor the level of physical activity [13]. Administration of this hormone resulted in body mass increase, but the level of physical activity remained
unchanged [13].
Estrogens are the subsequent factors not pertaining to genetics. With the decline in their count, a decrease in spontaneous physical activity is observed.
This phenomenon can be noticed in postmenopausal
women.
The effect of a genetic factor on participation in
specific sports is particularly interesting. In the athletes, whose energy expenditure is substantial in
a relatively short time (sprint, short distance swimming, etc.), an increased prevalence is observed in
the 287 bp fragment deletion of angiotensin converting enzyme (ACE) gene [14]. The occurrence of form
I in turn, extended by 287 bp segment, is strictly correlated with better adaptation of the human body to
strength and endurance training [15].
Next, we should mention the peroxime proliferator
gene which, activating ∆ receptors, thus influencing
the expression of multiple metabolic genes, regulates
Th
is c
op
y is
for
pe
rs
on
al
us
Badania nad powi¹zaniem czynników genetycznych ze sk³onnoœci¹ do aktywnoœci fizycznej wskazuj¹ na nie do koñca poznany, ale jednoznaczny wp³yw.
Niestety mechanizm jest wielogenowy, co znacznie
utrudnia proces badawczy.
Podczas badañ nad genetycznym uwarunkowaniem aktywnoœci fizycznej, na pierwszym planie szukano zale¿noœci pomiêdzy poziomem leptyny a aktywnoœci¹ fizyczn¹. Wykazano, ¿e brak leptyny nie
wp³ywa na wydatek energetyczny oraz poziom aktywnoœci fizycznej [13]. Podawanie tego hormonu powodowa³o wzrost masy cia³a, natomiast nie zmienia³
siê poziom aktywnoœci fizycznej [13].
Kolejnymi czynnikami, które nie s¹ genetyczne,
s¹ estrogeny. Przy spadku ich iloœci obserwuje siê
obni¿enie poziomu spontanicznej aktywnoœci fizycznej. Zauwa¿alne jest to np. u kobiet w menopauzie.
Szczególnie ciekawym aspektem jest wp³yw
czynnika genetycznego na uprawianie konkretnych
sportów. Zaobserwowano, ¿e u osób uprawiaj¹cych
dyscypliny, w których nastêpuje znaczne wydatkowanie energii w krótkim czasie (sprint, p³ywanie krótkodystansowe itp.) wystêpuje zwiêkszona czêstoœæ delecji fragmentu o wielkoœci 287 pz genu enzymu konwertuj¹cego angiotensynê (ACE) [14]. Natomiast wystêpowanie formy I, czyli d³u¿szej o odcinek 287 pz,
jest œciœle skorelowane z lepsz¹ adaptacj¹ organizmu do treningu si³owo-wytrzyma³oœciowego [15].
Kolejnym przyk³adem jest gen proliferatora peroksysomów, który aktywuje receptory ∆, a przez to wp³ywaj¹c na ekspresje wielu genów metabolicznych, re-
ed
.
Wp³yw polimorfizmu genów koduj¹cych bia³ka
receptorowe na predyspozycje do oty³oœci jako
przyk³ad regulacji genetycznej procesów
metabolicznych (aktywnoœci fizycznej)
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
£aczmañski £. et al., Genes and physical activity
36
the count of slow-contracting skeletal muscle fibres
and modulates lipid and carbohydrate metabolism
[16]. The introduction of an additional copy of this
gene into the body or the increase in expression level
result in muscular tissue hypertrophy [16] and,
improving energetic metabolism, increase the tolerance to a long lasting effort [17]. Polymorphism in
turn, decreasing the expression of the above mentioned gene, brings about a converse phenotypic
effect – the decreased tolerance to a long lasting
training.
Since physical activity level established for a given individual may be frequently conditioned by psycho-somatic factors, the correlations between the
inclination to physical activity and serotonin or dopamine receptor polymorphism are also searched
for. These correlations are confirmed by the studies
on the prevalence of ADHD among children with
C polymorphism in 861 position of the serotonin receptor encoding gene [18,19].
The initial reports indicate that the polymorphism
increasing the biological activity of the serotonin
receptor (G861C) may occur in individuals, who are
more likely to lead an active lifestyle.
-d
istr
ibu
tio
np
roh
ibit
ed
.
guluje iloœæ wolnokurczliwych w³ókien miêœni szkieletowych oraz moduluje metabolizm lipidów i wêglowodanów [16]. Wprowadzenie do organizmu dodatkowej kopii tego genu lub zwiêkszenie poziomu ekspresji powoduje przerost tkanki miêœniowej [16] oraz,
poprawiaj¹c ekonomikê energetyczn¹, zwiêksza odpornoœæ na d³ugotrwa³y wysi³ek [17]. Z kolei polimorfizm zmniejszaj¹cy ekspresjê powy¿szego genu daje
efekt fenotypowy odwrotny – mniejsz¹ odpornoœæ
na d³ugotrwa³y trening.
Poniewa¿ ustalony u danej osoby poziom aktywnoœci mo¿e mieæ czêsto uwarunkowanie psychosomatyczne, szuka siê równie¿ powi¹zañ pomiêdzy
sk³onnoœci¹ do aktywnoœci fizycznej a polimorfizmami receptorów serotoniny i dopaminy. Zwi¹zki te potwierdzaj¹ badania nad sk³onnoœci¹ dzieci, o polimorfizmie C w pozycji 861 genu koduj¹cego receptor
serotoninowy, do ADHD [18,19].
Wstêpne doniesienia wskazuj¹, ¿e polimorfizm
zwiêkszaj¹cy aktywnoœæ biologiczn¹ receptora serotoninowego (G861C) mo¿e wystêpowaæ u osób
o wy¿szej sk³onnoœci do aktywnego trybu ¿ycia.
The examples of natural mutations of hormone
pathway proteins, affecting physical activity
Pierwsze interesuj¹ce doniesienie pojawi³o siê po
olimpiadzie zimowej w 1964 roku w Innsbrucku, na
której fiñski narciarz Eero Mäntyranta zdoby³ dwa
z³ote medale. Podczas badañ okaza³o siê, ¿e mia³ on
znacznie wiêksz¹ liczbê krwinek czerwonych ni¿ inni
biegacze [20]. Po pewnym czasie zosta³a ustalona
przyczyna takiego stanu – mutacja genu koduj¹cego
erytropoetynê [21]. Zwiêkszenie jej stê¿enia we krwi
(lub wy¿sza aktywnoœæ) powoduje zwiêkszenie produkcji czerwonych krwinek. Odkrycie tego faktu mia³o
znaczenie nie tylko dla badañ nad czynnikami genetycznymi, ale równie¿ nad tzw. dopingiem genowym.
Podobnym przyk³adem jest odkrycie w 2004 roku
szeregu mutacji genu miostatyny destabilizuj¹cych
strukturê i funkcjê tego bia³ka. Powoduje to efekt przerostu masy miêœniowej (miêœni szkieletowych) u pacjenta, z jednoczesnym ich pogrubieniem. Zjawisko to
zosta³o opisane na przyk³adzie 6-miesiêcznego ch³opca, u którego stwierdzono znaczny przerost miêœni ud
i ramion [22].
Równie ciekawym zagadnieniem jest odpornoœæ
organizmu na d³ugotrwa³y trening. W du¿ej mierze
zale¿y ona od poziomu we krwi podobnego do insuliny czynnika wzrostu (IGF-1). Po badaniach molekularnych okaza³o siê, ¿e jednym z elementów wp³ywaj¹cych na ten poziom jest polimorfizm promotora,
pod którym znajduje siê koduj¹cy IGF-1 gen. Polimorfizm ten, to liczba powtórzeñ dinukleotydu CA
w sekwencji promotorowej. 19 powtórzeñ tej sekwencji jest fizjologiczne i najbardziej korzystne. Zmiana w liczbie powtórzeñ objawia siê znacznym obni¿eniem poziomu IGF-1 we krwi, a co za tym idzie –
zmniejszeniem odpornoœci na d³ugotrwa³y wysi³ek fizyczny [23]. Zaobserwowano równie¿ skutek odwrotny: d³ugotrwa³y wysi³ek fizyczny zwiêksza poziom
ekspresji tego hormonu w miêœniu sercowym (mierzone poprzez zwiêkszenie iloœci mRNA) [24]. Fakt
ten wskazuje na jego rolê w adaptacji wysi³kowej.
The first interesting report was published after
winter Olympics of 1964 in Innsbruck, when the Finnish skier, Eero Mäntyranta gained two golden
medals. The test revealed a substantially bigger RBC
count compared to other runners [20]. After some
time, the reason was established for such a condition, namely the mutation of erythropoietin encoding
gene [21]. The increase in its blood concentration (or
higher activity) results in the increase RBC production. This finding was important for the studies, not
only on genetic factors, but also on the so-called
genetic doping.
Next, we should mention the discovery of myostatin gene mutation series, destabilizing the structure and function of this protein. This results in muscular mass hypertrophy (of the skeletal muscles) in
patients with simultaneous thickening. This phenomenon was described based as a case report about
a 6-month old boy, diagnosed with a substantial hypertrophy of shoulder and thigh muscles [22].
An equally interesting issue is body resistivity to
long lasting training. It depends to a large extent on
the insulin-like growth factor (IGF-1). Molecular studies have shown that promoter polymorphism of the
IGF-1 gene is one of the factor affecting the resistivity level. This polymorphism is a number of replications of CA dinucleotide in the promoter sequence.
19 replications of this sequence are physiological
and the most favourable. Any change in the number
of replications is manifested by a considerable decrease in IGF-1 blood level and, in consequence – by
a decreased tolerance to long lasting physical effort
[23]. A converse effect has been observed as well,
that is a long lasting physical exertion increases expression level of this hormone in the myocardium
(measured based on mRNA increase) [24]. This fact
indicates the role of this hormone in adaptation to
effort.
Th
is c
op
y is
for
pe
rs
on
al
us
eo
nly
Przyk³ady naturalnych mutacji genów
koduj¹cych bia³ka szlaków hormonalnych,
wp³ywaj¹ce na aktywnoœæ fizyczn¹
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
£aczmañski £. i wsp., Geny a aktywnoœæ fizyczna
37
ibu
for
pe
rs
on
al
us
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
is c
op
y is
-
Th
Ryc. 6. Dziecko z mutacj¹ genu koduj¹cego miostatynê (po urodzeniu i w siódmym miesi¹cu ¿ycia) za: http://fig.cox.
miami.edu/~cmallery/150/neuro/myostatin.htm
Fig. 6. A child with myostatin coding gene mutation (after birth and at the age of seven months) after: http://fig.cox.miami.
edu/~cmallery/150/neuro/myostatin.htm
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-d
istr
eo
nly
Ryc. 5. Eero Mäntyranta podczas igrzysk olimpijskich w 1964 roku
Ryc. 5. Eero Mäntyranta during the Olympics in 1964
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
tio
np
roh
ibit
ed
.
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
£aczmañski £. et al., Genes and physical activity
38
On the other hand, the introduction of an additional copy of the IGF-1gene to the muscular tissue of
a mouse, results in its overexpression, and in consequence – the increase in muscular mass by 15-30%
and of muscular strength by about 15% [25]. A similar mechanism can be observed in the individuals
with transcription-stimulating promoter sequence
polymorphisms of this gene.
Podsumowanie
Summing up
Wszystkie prowadzone w chwili obecnej badania
wskazuj¹ na znaczny zwi¹zek czynników genetycznych z aktywnoœci¹ fizyczn¹, natomiast w dalszym
ci¹gu bardzo trudno jest jednoznacznie stwierdziæ,
które geny mog¹ odpowiadaæ za okreœlony tryb ¿ycia. Sugeruje siê powi¹zania polimorfizmów genów
koduj¹cych receptory hormonów (serotonina, dopamina, melanokortyna itp.) ze sk³onnoœci¹ do aktywnoœci fizycznej, jednak w dalszym ci¹gu brakuje bezpoœrednich dowodów.
Zasadne wydaje siê wytypowanie na wstêpie grupy polimorfizmów wymienionych wy¿ej receptorów,
a nastêpnie oznaczenie genotypów u grup osób charakteryzuj¹cych siê wysok¹ lub nisk¹ aktywnoœci¹ fizyczn¹. Kolejnym etapem powinno byæ badanie poziomu ekspresji tych genów, dla których zaobserwowano korelacjê pomiêdzy genotypem a poziomem
aktywnoœci fizycznej.
Tego typu badania mog³yby w du¿ej mierze uzupe³niæ nasz¹ wiedzê o mechanizmach dziedziczenia
cech psychosomatycznych.
All presently conducted studies indicate a significant correlation of genetic factors with physical activity, yet it is still very difficult to conclude unanimously,
which genes may be responsible for a specific lifestyle. It is suggested that hormone receptor coding
genes (serotonin, dopamine, melanocortin, etc.) are
associated with the inclination towards a physically
active lifestyle, however this issue requires further
evidence.
It seems justifiable to determine initially a group of
polymorphisms of the above mentioned receptors,
and next, genotype assay in groups of individuals
characterized by a high or low physical activity.
The next stage of the research should include
examination of expression of the above mentioned
genes, for which the correlation between the genotype and physical activity level was observed.
Such a study could provide additional information
about the mechanism of psychosomatic trait heritance.
tio
np
roh
ibit
ibu
-d
istr
is c
op
y is
for
pe
rs
on
al
us
1. Watson JD, Crick FH. Molecular structure of nucleic acids; a structure for deoxyribose nucleic acid. Nature 1953;
171 (4356): 737-738.
2. Watson JD, Crick FH. Genetical implications of the structure of deoxyribonucleic acid. Nature 1953; 171
(4361): 964-967.
3. Stryer L. Biochemia. Warszawa 1997.
4. Doebley J. George Beadle's Other Hypothesis: One-Gene, One-Trait. Genetics 2001; 158: 487-493.
5. Wêgliñski P. (red.) Genetyka molekularna. Warszawa 1998.
6. Thorburn AW, Proietto J. Biological Determinants Of Spontanous Phisical Activity. Obesity Reviews 2000; 1: 87-94.
7. Roberts SB, Savage J, Coward WA, Chew B, Lucas A. Energy expenditure and intake in infants born to lean and
overweight mothers. N Engl J Med 1988; 25; 318 (8): 461-466.
8. Gannon B, DiPietro L, Poehlman ET. Do African Americans have lower energy expenditure than Caucasians? Int
J Obes Relat Metab Disord 2000; 24 (1): 4-13.
9. Gordon-Larsen P, McMurray RG, Popkin BM. Determinants of adolescent physical activity and inactivity patterns.
Pediatrics 2000; 105: 83.
10. Crespo CJ, Smit E, Andersen RE, Carter-Pokras O, Ainsworth BE. Race/ethnicity, social class and their relation
to physical inactivity during leisure time: results from the Third National Health and Nutrition Examination Survey, 1988-1994. Am J Prev Med 2000; 18 (1): 46-53.
11. Ochoa MC, Moreno-Aliaga MJ, Martinez-Gonzalez MA, Martinem JA, Marti A & Genoi Members. TV Watching Modifies Obesity Risk Linked To The 27glu Polymorphism Of The Adrb2 Gene In Girls. International Journal Of Pediatric Obesity 2006.
12. Ochoa MC, Marti A, Azcona C, Chueca M, Oyarzábal M, Pelach R, Patino A, Moreno-Aliaga MJ, Martínez-González MA, Martínez JA. Groupo de Estudio Navarro de Obesidad Infantil (GENOI). Gene-gene interaction between PPAR gamma 2 and ADR beta 3 increases obesity risk in children and adolescents. Int J Obes Relat Metab Disord 2004; 28 (suppl. 3): 37-41.
13. Sadaf FI, Jebb SA, Langmack G, Lawrence E, Cheetham CHH, Prentice AM, Hughes IA, McCamish MA, O'Rahilly S. Effects of recombinant leptin therapy in a child with congenital leptin deficiency. N Engl J Med 1999; 16, 341
(12): 879-884.
14. Hruskovicová H, Dzurenková D, Selingerová M, Bohus B, Timkanicová B, Kovács L. The angiotensin converting
enzyme I/D polymorphism in long distance runners. J Sports Med Phys Fitness 2006; 46 (3): 509-513.
15. Amir O, Amir R, Yamin Ch, Attias E, Eynon N, Sagiv M, Meckel Y. The ACE deletion allele is associated with Israeli elite endurance athletes. Experimental Physiology 2007; 92 (5): 881-886.
Th
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
nly
eo
Piœmiennictwo / References
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
ed
.
Z drugiej strony wprowadzenie do komórek tkanki miêœniowej myszy dodatkowej kopii genu IGF-1
powoduje jego nadekspresjê, a co za tym idzie –
zwiêkszenie masy miêœniowej o 15-30% oraz si³y
miêœni o ok. 15% [25]. Prawdopodobnie, zbli¿ony mechanizm zaobserwujemy u osobników, u których wystêpuj¹ polimorfizmy sekwencji promotorowych tego
genu stymuluj¹ce transkrypcjê.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
£aczmañski £. i wsp., Geny a aktywnoœæ fizyczna
39
eo
nly
-d
istr
ibu
tio
np
roh
ibit
ed
.
16. Nilsson Emma, Pernille Poulsen, Marketa Sjögren, Charlotte Ling, Martin Ridderstrale, Leif Groop and Allan Vaag. Regulation of skeletal muscle PPAR mRNA expression in twins. J Physiol 2007; 584 (3): 1011-1017.
17. Akhmetov II, Astranenkova IV, Rogozkin VA. Association of PPARD gene polymorphism with human physical performance. Mol Biol 2007; 41 (5): 852-857.
18. Hawi Z, Dring M, Kirley A, Foley D, Kent L, Craddock N, Asherson P, Curran S, Gould A, Richards S, Lawson D,
Pay H, Turic D, Langley K, Owen M, O'donovan M, Thapa AAr, Fitzgerald M, Gill M. Serotonergic System And Attention Deficit Hyperactivity Disorder (Adhd): A Potential Susceptibility Locus At The 5-Ht1b Receptor Gene In 273
Nuclear Families From A Multi-Centre Sample. Molecular Psychiatry 2002; 7: 718-725.
19. Smoller J, Biederman J, Arbeitman L, Doyle A, Fagerness J, Perlis R, Sklar P, Faraone S. Association Between
the 5HT1B Receptor Gene (HTR1B) and the Inattentive Subtype of ADHD. Biological Psychiatry 2006; 59 (5): 460-467.
20. Kaushansky K. Hematopoietic Growth Factors, Signaling and the Chronic Myeloproliferative Disorders. Cytokine
Growth Factor Rev 2006; 17 (6): 423-430.
21. de la Chapelle A, Traskelin AL, Juvonen E. Truncated erythropoietin receptor causes dominantly inherited benign
human erythrocytosis. Proc Natl Acad Sci USA 1993; 90: 4495-4499.
22. Schuelke M, Wagner K, Stolz L, Hübner C, Riebel T, Kömen W, Braun T, Tobin J, Lee S. Myostatin Mutation Associated With Gross Muscle Hypertrophy In A Child. N Engl J Med 2004; 350 (26): 2682-2688.
23. Kostek MC, Delmonico MJ, Reichel JB, Roth SM, Douglass L, Ferrell RE, Hurley BF. Muscle strength response to
strength training is influenced by insulin-like growth factor 1 genotype in older adults. J Appl Physiol 2005; 98:
2147-2154.
24. Fiatarone Singh MA, Ding W, Manfredi TJ, Solares GS, O'Neill EF, Clements KM, Ryan ND, Kehayias JJ, Fielding
RA, Evans WJ. Insulin-like growth factor I in skeletal muscle after weight-lifting exercisein frail elders. Am J Physiol Endocrinol Metab 1999; 277: 135-143.
25. Fiorotto ML, Schwartz RJ, Delaughter MC. Persistent IGF-I overexpression in skeletal muscle transiently enhances DNA accretion and growth. FASEB J 2003; 17: 59-60.
-
Th
is c
op
y is
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
for
pe
rs
on
al
us
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
This copy is for personal use only - distribution prohibited.
-
£aczmañski £. et al., Genes and physical activity
40