L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
СПОСОБ ОЦЕНКИ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ ТРИПТОФАНИЛ-ТРНК-СИНТЕТАЗЫ КАК МАРКЕРА ПЕРЕГРУЗОК В ХОДЕ ТРЕНИРОВКИ СПОРТСМЕНОВ - СОСТОЯНИЯ ПЕРЕТРЕНИРОВАННОСТИ
| Название | СПОСОБ ОЦЕНКИ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ ТРИПТОФАНИЛ-ТРНК-СИНТЕТАЗЫ КАК МАРКЕРА ПЕРЕГРУЗОК В ХОДЕ ТРЕНИРОВКИ СПОРТСМЕНОВ - СОСТОЯНИЯ ПЕРЕТРЕНИРОВАННОСТИ |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Нурбеков Малик Кубанычбекович, Ярыгин Денис Викторович Ильин Александр Борисович, Нурбекова Фарида Абдулракибовна |
| Вид объекта патентного права | Изобретение |
| Регистрационный номер | 2521655 |
| Дата регистрации | 10.07.2014 |
| Правообладатель | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный гуманитарный университет имени М.А. Шолохова" |
| Область применения (класс МПК) | C12Q 1/68 (2006.01) C12N 9/00 (2006.01) G01N 33/50 (2006.01) |
Описание изобретения
Изобретение относится к биотехнологии и представляет собой способ определения у спортсмена состояния утомления и состояния «перетренированности» по повышенной экспрессии гена триптофинил-тРНК-синтетазы (ТРСазы). Способ включает взятие у спортсмена контрольного образца до интенсивной тренировки и опытного образца после интенсивной тренировки. В качестве образца используется образец крови или соскоба или смыва с ротовой полости. Отбирают и промывают полученные клетки. Выделяют из клеток тотальную РНК. Проводят обратную транскрипцию, а затем амплификацию полученных кДНК. Оценивают экспрессии гена ТРСазы в опытном и контрольном образцах. Состояние утомления и состояние «перетренированности» определяется в случае значительного увеличения уровня экспрессии гена ТРСазы в опытном образце по сравнению с контрольным образцом, а именно более чем в 1,45 раза. Предложенное изобретение позволяет существенно повысить информативность, упростить и ускорить процедуру тестирования. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.
Изобретение относится к биотехнологии. Изобретение позволяет существенно повысить информативность, относительно упростить и ускорить тестирование уровня физической подготовленности и тренированности спортсменов и степени развития чрезмерного утомления и оценки риска дезадаптации с развитием синдрома перетренированности и потери физической формы при одновременном резком снижении иммунитета. При этом возможно осуществлять поиск новых методик тренировок при тактическом и стратегическом планировании в спорте.
Уровень исследований и знаний на настоящее время
Несмотря на длительный период изучения комплекса ферментов внерибосомного биосинтеза белков - аминоацил-тРНК-синтетаз (АРСаз) остается не до конца понятым. Этот класс ферментов, возникший на заре эволюции живых организмов и появления первых многоклеточных организмов, был «приспособлен» для выполнения большого спектра дополнительных «неканонических», регуляторных функций. Так как важнейшей функцией организма является защитная и регуляторная, эти функции и были «преданы» различным формам АРСаз, среди этих функций можно перечислить регуляцию ангиогенеза, активное участие в реализации комплекса реакций природного иммунитета, аутоиммунные реакции, целый спектр активностей по супрессии развития опухолей, комплекс противоспалительных реакций и подавления развития бактериальных патогенов [1]. АРСазы для оптимизации своих основных функций по обеспечению специфического присоединения аминокислот с соответствующими транспортными РНК образуют в клетке крупные мультиферментные комплексы, в которые входят еще ряд кофакторов с важными регуляторными функциями. Ряд АРСаз не входят в подобные комплексы, могут секретироваться в кровоток и обладают спектром регуляторных цитокинных функций - это, в частности, тирозил-тРНК-синтетаза (ТирРС) и ТРС. Особый интерес в связи с изучаемой функцией маркера физического состояния и состояния перетренированности представляет ТРСаза. Этот фермент мощно индуцируется антипролиферативным цитокином интерфероном γ, участвует в подавлении роста патогенов, обеспечивает стимуляцию синтеза антител - иммуноглобулинов, при модификации под действием матриксных металлопротеиназ приобретает сильно выраженную антиангиогенную функцию, подавляя процессы развития метастазирования опухолей, участвует в синтезе диаденозинполифосфатов Ар3А, а также обладает в комплексе с рядом факторов антионкогенным действием [2]. Столь большой набор дополнительных регуляторных функций фермента делает его важным объектом для использования в качестве диагностического признака и как объекта корректирующего и терапевтического действия.
Подробные исследования динамики активности иммунной системы спортсменов в ходе интенсивных тренировок показали, что поведение физиологических параметров иммунной системы отличается в зависимости от интенсивности тренировок и индивидуальности тренируемого спортсмена. Состояние перетренированности у элитных спортсменов часто сопровождаются респираторными заболеваниями (РЗ), что губительно сказывается на показателях во время ответственных соревнований и уже привело у ряда сборных команд различных стран к потере значительного количества потенциально возможных золотых медалей в прошлых Олимпийских играх. Поведение иммунной системы при этом описывается «J» формой зависимости интенсивности тренировок с вероятностью РЗ. При этом также состояние иммунной системы описывается наличием «открытого окна» нарушенного иммунитета с высоким риском РЗ, длящегося после интенсивных тренировок до нескольких суток. Следует подчеркнуть большую индивидуальную специфику реакций на интенсивные тренировки и достижение состояния «перетренированности», при этом особенно важно иметь информативный и достоверный маркер указанного состояния организма. В силу ослабления системы специфического иммунитета форменных элементов крови, в организме резко активируются дополнительные защитные механизмы, в частности включающие активацию неканонических защитных механизмов АРСаз. Каскад противовоспалительных и противопролиферативных реакций запускается интерфероном γ, одним из последствий действия которого является мощная активация секретируемой индоламин 2,3-дезоксигеназы (IDO), катализирующей первые этапы распада аминокислоты триптофана, что приводит к локальному обеднению внеклеточной среды тканей незаменимой аминокислотой триптофаном. При этом возникает конкуренция с патогенными бактериями за аминокислоту триптофан. Параллельно в клетках соответствующих тканей, включая форменные элементы крови, резко стимулируется экспрессия ТРСазы, связывающей внутриклеточный триптофан с соответствующей тРНК и «сохраняющей» АК для нужд клеток организма. Еще одной функцией резкого увеличения экспрессии ТРСазы в клетках крови, отвечающих за иммунитет, является обеспечение синтеза иммуноглобулинов, значительно обогащенных триптофаном. Наш выбор ТРСазы в качестве маркера состояния подавления иммунной системы при перетренировке, основывается не только на уже отмеченных свойствах. Снижение функциональности иммунной системы существенно повышает опасность зарождения и развития онкопроцесса. ТРСаза в процессе повышенной экспрессии в клетке способна секретироваться в межклеточное пространство и кровь, подвергаться активирующей модификации и подавлять существенно процессы патологического ангиогенеза, блокируя тем самым дальнейшее развитие и метастазирование первичных клеток опухолей [1]. Наконец, ТРСаза является одним из важных продуцентов диаденозинполифосфата Ар3А, обладающего сильным подавляющим развитие опухолей действием [3]................
Формула изобретения
1. Способ определения у спортсмена состояния утомления и состояния «перетренированности» по повышенной экспрессии гена триптофанил-тРНК-синтетазы (ТРСазы), включающий взятие у спортсмена контрольного образца до интенсивной тренировки и опытного образца после интенсивной тренировки, где в качестве образца используется образец крови или соскоба или смыва c ротовой полости, отбор и промывку полученных клеток, выделение из них тотальной РНК, проведение обратной транскрипции, амплификацию полученных кДНК, оценку экспрессии гена ТРСазы в опытном и контрольном образцах, при этом состояние утомления и состояние «перетренированности» определяются в случае значительного увеличения уровня экспрессии гена ТРСазы в опытном образце по сравнению с контрольным образцом, а именно более чем в 1,45 раза.
2. Способ по п.1, где специфическую экспрессию оценивали денситометрически по данным электрофореза ПЦР-фрагментов с маркерными полосами ДНК.
3. Способ по п.1, где специфическую экспрессию мРНК ТРСазы оценивали методикой абсолютной количественной оценки мРНК по данным РТ ПЦР анализа с использованием красителя «Сибр грин» и построения калибровочной кривой.
4. Способ по п.1, где специфическую экспрессию мРНК ТРСазы оценивали методикой относительной количественной оценки мРНК по данным РТ-ПЦР анализа с использованием методики определения значений 2-∆∆CT с использованием «референсного» гена β-актина.
Медаль Альфреда Нобеля