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1、基因兴奋剂检测方法及检测技术应用述评摘要:随着基因治疗技术的成功应用和不断完善,基因兴奋剂将成为体育界和世界反兴奋剂机构(WADA)面临的新威胁。因此,开发切实可行的基因兴奋剂检测方法是各国科学家所共同努力的目标。在总结前人成果的基础上,从基因、蛋白质、载体和免疫反应方面对基因兴奋剂的检测进行综述,并展望新技术在检测中的应用。关键词:运动医学;基因兴奋剂;基因治疗;运动能力;综述中图分类号:G804.5文献标识码:A文章编号:1006-7116(2010)06-0102-05Reviewoftheapplicationofgenestimulanttestmethods
2、andtechnologiesLIUFeng-jun1,LUHong-mei2,XIONGZheng-ying1(1.SchoolofPhysicalEducation,ShaanxiNormalUniversity,Xi’an710062,China;2.SchoolofPhysicalEducationAnyangNormalInstitute,Anyang455002,China)Abstract:Withthesuccessfulapplicationandconstantperfectionofgenetherapytechnologies,genestimu
3、lantswillbecomenewthreatstothe19sportscommunityandtheWorldAnti-DopingAgency(WADA).Therefore,developingpracticallyfeasiblegenestimulanttestmethodsisthegoaltobeachievedjointlybyscientistsincountriesallovertheworld.Onthebasisofsummarizingachievementsmadebypredecessors,theauthorsgaveanovervi
4、ewofthetestingofgenestimulantsintermsofgenes,proteins,carriersandimmunereactions,andexpectedtheapplicationofnewtechnologiesinthetesting.Keywords:sportsmedicine;genestimulant;genetherapy;sportscapacity;overview在200819年最新的兴奋剂禁用清单中把基因兴奋剂定义为:非治疗目的的使用细胞、基因、遗传物质或调节基因的表达来提高运动员运动能力[1]。虽然真正应用的基因兴
5、奋剂还没有出现,但是目前发现了很多可提高运动能力的“运动基因”,并对“运动基因”进行了很深入的研究[2]。从提高运动能力的机制划分,可将“运动基因”分为3类:①与骨骼肌能力相关基因,如增加肌肉体积的Myostatin基因;影响肌肉代谢及再生的HGH、IGF、MGF和转录因子Pax7基因;增加Ⅰ型肌纤维比例的受体蛋白PPAR-delta基因。②与氧气供应相关基因,如增加红细胞数量的EPO基因;增加组织中血管数量的VEGF基因。③与能量供应相关基因,如增加肌肉对脂肪酸摄取的脂肪酸转运蛋白FATP1,CD36基因;增加肝脏中葡萄糖释放和提高肌肉对葡萄糖摄取的葡萄糖运输蛋白GL
6、UTs和胰岛素受体基因[3]。随着基因治疗技术(特别是基因导入系统)的不断完善,基因兴奋剂不再遥远,研究基因兴奋剂检测技术是急需解决的课题。1基因兴奋剂的检测1.1基因水平的检测因为cDNA中没有内含子,所以有可能把编码转基因蛋白的mRNA反转录得到的cDNA从自身的DNA序列中区分出来。转基因序列构建的任何非人类起源序列或异常序列在理论上都可以由PCR检测到,事实上由于自身多种多样的调整基因序列和其它序列可能被并入转基因中,此时检测到的转基因不一定是由基因兴奋剂引起的,所以这一检测结果并不准确。为了进一步区分转基因,需要设计和实施大量的分子测试,这将耗费大量的人力、物
7、力和财力。如果有一个条码系统(bar-cording19systerm),类似于跟踪基因改造的农产品,将会很容易识别转基因序列[4]。探寻转基因还可以使用以DNA为基础的生物传感器,能够从内源性DNA序列中选择性分辨转基因的cDNA序列,这需要开发合适的探针。例如,针对转基因cDNA序列和内源性外显子结合序列的特异性单链DNA探针,将其固定在传感器表面,这样只有样品中存在与固定探针相结合的目的cDNA时,杂交反应才能发生。带有cDNA的样品与探针发生积极的反应就能够确定转基因的存在[5]。通过将不同的探针固定于传感器的表面,可以实现对多个
