一种基于VEGFA基因的运动员的筛选方法

一种基于vegfa基因的运动员的筛选方法
技术领域
1.本发明涉及运动遗传学技术领域，具体而言，涉及一种基于vegfa基因的运动员的筛选方法。


背景技术：

2.运动员基因选材是根据项目特征，利用基因标记结合传统选材指标选拔出遗传能力高、具有运动天赋的儿童、青少年参与体育训练，成为优秀的体育人才。其中，采用何种基因标记关系到运动员基因选材是否准确。
3.基因标记是体内遗传的所有基因的综合体，它代表了一个个体的遗传潜力，决定着个体的解剖、生化、生理、行为意识特征，具有很重要的作用。然而，与运动能力相关的基因有很多，不同的基因与运动能力的关系具有很大差别。
4.现有技术中，基因选材方法效率低、成本较高、主观性强，容易导致筛选的结果不准确。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是提供一种基于vegfa基因的运动员的筛选方法。
6.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
7.本发明提供一种基于vegfa基因的运动员的筛选方法，采用vegfa基因rs2010963多态位点进行筛选，具体步骤为：检测受试者的vegfa基因rs2010963多态位点基因序列的基因型，当所述基因型为g等位基因型时，将该受试者筛选为运动员。
8.进一步，所述g等位基因型包括cg基因型和gg基因型。
9.进一步，包括以下步骤：
10.1)提取所述受试者的dna模板；
11.2)检测所述dna模板中vegfa基因rs2010963多态位点的基因序列，得到所述基因序列的基因型；
12.3)根据所述步骤2)的基因型判定受试者的筛选结果。
13.进一步，所述步骤2)的检测过程包括：
14.先对所述dna模板中vegfa基因rs2010963多态位点的基因序列进行pcr扩增，再对扩增后的产物进行单碱基延伸，最后采用飞行时间质谱法对单碱基延伸后的产物进行基因分型分析，得到所述基因序列的基因型。
15.进一步，所述pcr扩增采用的引物组包括特异性引物和单碱基引物；
16.所述特异性引物的正向引物核苷酸序列为seq id no.1，反向引物核苷酸序列为seq id no.2；所述单碱基延伸引物的核苷酸序列为seq id no.3。
17.本发明的有益效果在于：
18.1)本发明根据vegfa基因与有氧运动的关系，通过rs2010963多态位点的基因型判断运动能力，从而实现对运动员的准确筛选。
19.2)本发明提供了具体的引物组和含有该引物组的试剂盒，使对于vegfa基因rs2010963多态位点的基因型的检测快速准确，从而使筛选过程快速高效。
20.3)本发明的筛选方法，将rs2010963多态位点上具有gg基因作为基因标记，将g等位基因作为辅助条件，当受试者的dna的vegfa基因rs2010963多态位点上具有g等位基因时，可以判定其具有优于普通人的运动能力，从而可将其筛选为运动员；该方法不仅简单易行，而且具有准确性强和高效的特点。
21.4)本发明的筛选方法，通过基因选材能进一步提高运动员选材工作的准确性和前瞻性，节省大量的人力、物力和财力；同时，可以更加科学、准确地评估个体运动状态及运动潜力，促进国民体质健康，提高人民生活质量。
附图说明
22.图1为本发明的基于vegfa基因的运动员的筛选方法，实施例1中vegfa基因rs2010963位点的飞行时间质谱基因分型图，基因型为cc；
23.图2为本发明的基于vegfa基因的运动员的筛选方法，实施例1中vegfa基因rs2010963位点的飞行时间质谱基因分型图，基因型为gg；
24.图3为本发明的基于vegfa基因的运动员的筛选方法，实施例1中vegfa基因rs2010963位点的飞行时间质谱基因分型图，基因型为gc。
具体实施方式
25.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
26.本发明的基于vegfa基因rs2010963多态位点的运动员的筛选方法，采用试剂盒检测受试者vegfa基因上的rs2010963多态位点的基因序列，判定基因序列上的基因型是否为g等位基因；当所述受试者的rs2010963多态位点上具有g等位基因时，可将所述受试者选为运动员。
27.rs2010963位点位于vegf基因mrna的5’非翻译区，与vegf产生有关，可促进内皮细胞增殖，增加血管通透性，改变细胞外基质，使其更易于血管的生成。它还作为一种局部内生性调节剂，起着维护血管正常状态及完整性的作用。在运动领域中因其与血管生成与维持非常密切，因而将其作为运动能力的候选研究位点。
28.vegfa基因rs2010963多态位点与有氧运动具有密切的关系。该多态位点的基因型可以作为筛选运动员的指标。经过试验证明，该多态位点的基因型为g等位基因型时，该受试者的有氧运动能力强于非g等位基因型的受试者，因此，g等位基因标记是优秀耐力运动员优势等位基因。
29.具体而言，在g等位基因型中还观察到，gg基因型可确定为优秀运动员运动能力相关分子标记，cg和gg基因型人的成才率更高。
30.本发明的方法中，采用的试剂包括检测vegfa基因rs2010963多态位点的引物组，引物组包括特异性引物和单碱基延伸引物；
31.所述特异性引物的正向引物和反向引物核苷酸序列分别如seq id no.1和seq id no.2所示，具体为：
hotstar taq酶(qiagen)混合在一起。
56.(2)使用步骤3中设计的pcr引物对实验组和对照组中的dna进行扩增；pcr反应条件：94℃15分钟；94℃20秒，56℃30秒，72℃1分钟，共45个循环；最终72℃3分钟。
57.pcr扩增后，剩余的dntp将被去磷酸消化掉，反应体系包括1.53ul水、0.17ul sap缓冲液、0.3单位碱性磷酸酶(sequenom)。该反应在37℃进行40分钟，然后85℃5分钟使酶失活。
58.(3)使用步骤3中设计的单碱基延伸引物进行反应；步骤(2)中碱性磷酸酶处理后，单碱基延伸反应体系为0.755ul水、0.2ul 10x iplex缓冲液、0.2ul终止混合物、0.041ul iplex酶(sequenom)，0.804ul 10um的延伸引物。单碱基延伸反应在下列条件下进行：94℃30秒；94℃5秒，52℃5秒，80℃5秒5个循环，共40个循环；最后72℃3分钟。
59.终止反应后，在终止反应物中加入6mg阳离子交换树脂(sequenom)脱盐，混合后加入25ul水悬浮。使用massarray nanodispenser(sequenom)将最终的分型产物点样到一块384孔的spectrochip(sequenom)上，并用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱进行分析。
60.最终结果由massarray rt软件系统(版本号3.0.0.4)实时读取，并由massarray typer软件系统(版本号3.4)完成一个dna模板的基因分型分析。按照上述过程对实验组和对照组中每个dna模板进行基因分型分析，cc、gg和gc基因分型图如图1～3所示。
61.实施例2vegfa基因优势基因型确定
62.通过实施例1的检测方法，分别对优秀运动员和普通人群检测vegfa基因rs2010963多态位点的分布频率，并采用卡方检验进行比较。
63.其中，优秀运动员中g等位基因频率分布显著高于普通人组，分别为65.34％和52.46％；因此，g等位基因标记是优秀耐力运动员优势等位基因。
64.进一步，优秀运动员中gg基因型频率显著高于普通人组，分别为41.10％和29.51％；可见，gg基因型可确定为优秀运动员运动能力相关分子标记。
65.实施例3vegfa基因优势基因型有氧效果验证
66.对参加有氧运动集训的国家二线运动员(120人，运动等级为国家二级及以上)进行vegfa基因rs2010963多态位点的分析，各基因型的分布频率分别为：cc＝12.7％，cg＝44.9％，gg＝42.4％。经过4年训练后，运动等级上升为健将及以上人员共20人(基因型分布频率为：cc＝5％，cg＝50％，gg＝45％)。因此判断cg和gg基因型人的成才率更高，因此，可以将g等位基因确定为优势基因型。
67.实施例4vegfa基因优势基因型对普通人生理表型的影响
68.最大摄氧量是评价有氧运动能力的金标准，最大摄氧量越高，有氧运动能力更强。针对未训练的102名健康男性进行了最大摄氧量和相对最大摄氧量的测试，测试结果(平均值)如下：
69.cc基因型人群的最大摄氧量为3.38l/min，cg基因型人群的最大摄氧量为3.48l/min，gg基因型人群的最大摄氧量为3.43l/min；可见，cc基因型人群的最大摄氧量低于另外两种基因型的人群。
70.cc基因型人群的相对最大摄氧量为57.02ml
·
kg-1
·
min-1
，cg基因型人群的相对最大摄氧量为57.19ml
·
kg-1
·
min-1
，gg基因型人群的相对最大摄氧量为57.42ml
·
kg-1
·
min-1
，可见，cc基因型人群的相对最大摄氧量也低于另外两种基因型的人群。
71.另外，对cc基因型和cg基因型人群的血红蛋白含量、心脏质量以及心脏质量指数分别进行了检测，以进一步确认两种基因型与有氧运动的关系。检测的各项指标平均值如下：
72.对于血红蛋白含量，cg基因型人群为171.8g/l，cc基因型人群为165.14；对于心脏质量，cg基因型人群为154.98g，cc基因型人群为141.22g；对于心脏质量指数，cg基因型人群为93.15g/cm2，cc基因型人群为85.97g/cm2。可以看出，上述三项指标中，cg基因型人群均显著高于cc基因型人群，因此可以确定，cc基因型的有氧运动能力相对较弱。
73.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。