生物谷报道：要夺得奥运会金牌，运动员的确需要有“天赋”。近日，澳大利亚体育研究院的一项研究发现，特异基因与运动员的成绩直接相关。在同样的训练质量下，那些有着先天基因优势的运动员能取得更好的成绩。目前，中国的生物技术公司也正在从事基因检测的研究，通过基因检测，未来我们将能更早地发现运动员苗子里的“小刘翔”。
奥运冠军都有“金牌基因--ACTN3”
澳大利亚体育研究院的NanYang 和 Daniel 所在的课题组研究了一种编号为ACTN3的基因型。这个基因与人体肌肉的爆发力密切相关。在接受调查的737名运动员中，他们发现，普通运动员拥有ACTN3基因的比例为30%左右，高水平的耐力项目运动员如长跑等项目的运动员拥有ACTN3基因的比例为50%左右，而参加奥运会并取得顶级运动成绩的爆发力项目,如短跑、举重项目的运动员ACTN3基因的携带比例高达95%，特别是爆发力项目的女运动员中，这个基因携带的比例高达100%。
这项调查显示，虽然后天的科学训练对运动员的成绩影响非常大，但运动员要取得足以在奥运会上夺得金牌的顶级运动成绩，特异基因不可缺少。对于那些奥运会上的爆发力选手来说，ACTN3是名副其实的“金牌基因”。
解释：基因决定运动成绩
美国宾夕法尼亚大学生物化学及分子生物学博士尤其敏在接受记者采访时介绍说，从遗传学的角度看，人类基因的遗传是不平衡的。正是这种不平衡从遗传上影响了人类表现出的不同天赋。例如有的人先天对数学有天赋，有的人对艺术的感受力超过常人。ACTN3基因是从遗传上决定的，携带这种基因的运动员在爆发力运动项目中，会比接受相同质量训练的非携带者更容易取得最好的运动成绩。
并不是说没有携带ACTN3基因的运动员的运动成绩不能提高，而是说，如果缺乏ACTN3基因,运动员将会发现，在爆发力项目中，如果接受的训练质量相同，他们可以接近最好的运动成绩，但始终不能达到最好。
应用：可查基因选运动员苗子
既然特异基因是奥运金牌选手的必要条件，那么在选择运动员苗子的时候，采用基因检测手段不就可以更早地发现那些有天赋的选手了吗？尤其敏向记者透露，事实上相关的基因检测技术在杭州一家名叫优思达的生物技术公司的实验室里已经取得成功。只要进行简单的操作就可以发现运动员是否携带“金牌基因”。而如果这种技术能够应用到我国的运动员选拔中，将能节约国家有限的竞技体育资源。
2003年8月28日消息，正当全球高手云集巴黎世界田径锦标赛之时，澳大利亚运动科学家发现了一个与运动能力相关的特殊基因，这一发现使人们不禁旧话重提，就是否在婴儿出生之后即可通过基因对其运动天赋进行判断再次展开了激烈的争论。
这一基因共有两个变种，分别从父亲和母亲继承而来，拥有其中一种变种的人具有短跑选手的素质，另外一种基因则有助于人体参加耐力型运动项目。这也是迄今发现的第二种与运动能力相关的基因，此前发现的第一种此类基因名为血管紧缩素转换酶(ACE)，它所产生的一种酶可以影响人体肌肉的氧气利用率以及肌肉的生长速度。此次澳大利亚研究小组发现的基因被定名为alpha-actinin-3(ACTN3)，其R等位基因可以产生辅肌动蛋白，这种蛋白仅在快速肌肉纤维中可以找到，而这些纤维的作用就是产生短跑选手所需的爆发力和速度。另外一种等位基因被命名为X，它并不产生ACTN3。
研究者们对300多名运动员的基因进行了研究，其中50名曾代表澳大利亚参加过奥运会或其它各种国际体育赛事。结果发现95%的短跑运动员拥有至少一种R等位基因，50%则两种都有。但是在耐力型选手中只有76%拥有R等位基因，31%两者都有。在对400名普通人的统计中，有82%拥有一种R等位基因，30%二者都有。一些人从父母双方继承两个X等位基因，这些基因并不产生任何ACTN3，短跑运动员中仅有5%是这样的，普通人中也只有18%。然而耐力型运动员中有24%拥有两个X基因。
研究小组成员诺斯称：“ACTN3的确切作用目前还不了解，它或许可以在快速有力的肌肉收缩中产生更高的力量吸收或转换功能。” 但在动物研究中表明，ACTN3直接结合actin，一种肌丝蛋白，是肌肉收缩中必需的蛋白。
最近欧洲人类遗传学杂志报道，在各国运动员摩拳擦掌准备冲击雅典奥运会田径项目金牌之际，日本名古屋大学综合保健科学中心押田芳治教授发现了与马拉松等长跑选手耐力相关的基因类型。
ACTN在肌肉中的分布（横纹）
据《朝日新闻》报道，押田教授领导的研究小组在经过本人同意的情况下，采取日本实业团和大学属下182名运动员的血液和面颊的粘膜细胞，研究在体内控制合成肌肉运动能量物质的基因，结果发现两种基因类型，一种是长时间运动能量物质供应不减的“持久型基因”，一种是与此相比能量物质供应难以持久的“非持久型基因”。研究人员认为，正是由于这种基因类型的差别，使运动员产生身体素质的差异，从而决定竞赛成绩。
押田芳治说，运动员可以根据基因的特性，选择适合运动员的竞技项目，进行有效训练，大幅提高运动成绩并非梦想。
原始文献：
Niemi AK, Majamaa K. Mitochondrial DNA and ACTN3 genotypes in Finnish elite endurance and sprint athletes.
Eur J Hum Genet. 2005 Aug;13(8):965-9.
ACTN3基因特征：
简介：它是一种肌动蛋白结合蛋白，直接与肌肉的收缩有关，它的表达丰富，有可能是肌肉力量的源泉。
Symbol: Actn3
Full Name: actinin alpha 3
Gene Description: alpha-actinin cytoskeletal protein that anchors actin-containing thin muscle fiber filaments; may share functional redundancy with Actn2, which binds the NMDA receptors to provide postsynaptic cytoskeletal crosstalk
View Homologs: 2 found
RGD Representative Sequence: NM_133424
mRNA: AY096238
mRNA: AF450248
RGD Genome Annotation:
References and Sources for this Article
References:
MacArthur, D.G. 2002. A common polymorphism in the skeletal muscle gene ACTN3 influences athletic performance. 3rd College of Health Sciences and Medical Foundation Research Conference. Sept. 18. Sydney, Australia. Mini-poster available at http://www.chs.usyd.edu.au/conf2002/minipost/ev-macart.pdf.
Yang, N., et al. 2003. ACTN3 genotype is associated with human elite athletic performance. American Journal of Human Genetics 73(September):627-631. Abstract available at http://www.journals.uchicago.edu/AJHG/journal/ issues/v73n3/34986/brief/34986.abstract.html.
Further Readings:
North, K., et al. 1999. A common nonsense mutation results in a-actinin-3 deficiency in the general population. Nature Genetics 21(April):353-354. Available at http://dx.doi.org/10.1038/7675.
