[发明专利]一种快速克隆优秀冰雪运动员身体素质调控基因的方法

说明书

技术领域

近些年来，随着体育科学和生命科学的飞速发展及两者在理论、方法、技术和手段的相互交叉和渗透，强有力地推动着冰雪运动员早期选材向着科学化和系统化的方向转型和发展。本发明是一种省时、省力、经济、准确、高效和简便而快速克隆优秀冰雪运动员身体素质表达与调控基因的方法，适合于优秀冰雪运动员在基因水平上的早期选材，属于体育科学和生命科学交叉的学科和领域。 

背景技术

人类基因是生命科学研究的最原始数据，人类基因不仅可以通过复制把遗传信息传递至下一代，而且还可以通过遗传信息的表达控制蛋白质的合成。不同的族群、个体之间的生物性状上的差异都可归因于个体基因的差异。通过采集少数家族遗传病、种族遗传病、隔离人群遗传病人的基因标本可以迅捷地找出致病的特殊基因。随着有关基因研究成果的积累和运用，未来的基因治疗技术可以延长人们的寿命，可以在婴儿还没有出生的时候就掌握和筛查可能的疾病，可以复制和修复损伤的器官，可以用作海量的存储器，同时，基因还可能被用来作为评定健康、保险、雇佣、移民等事项的依据。 

人类基因组计划的实施及其成果推进了分子生物学技术与理论的飞速发展，加速了基因密码的破译，如果我国运动科学工作者能利用现代生理学、分子生物学、基因组学、生物信息学及生物芯片等技术，精细识别、克隆与人类运动能力有关的基因，了解其相关素质基因的结构和功能，对运动能力的预测、评定以及科学选材系统的建立将有十分重要的意义，有望从根本上解决竞技体育早期选材、早期培养和科学监控的难题。 

现在对运动员的选材主要是应用生理生化方法和相应的指标对运动员的身体机能进行检测与评定，这些选材方法存在缺乏科学性、系统性、测试指标单一、结果评价不客观、不能反映先天素质、不能预测未来发展等困难和问题。 

已有研究表明，杰出运动能力是一复杂的多因子性状是由多基因控制的，因此，寻找决定运动能力和运动成绩相关的生理性状的基因，确定与杰出运动能力生理功能有关的基因是当务之急。这一研究的实施必将带来中国乃至世界运动员科学监测和选材史上巨大的变革；同时，也将作为继人类基因组草图绘制成功之后，后基因组研究的重要组成部分，不仅可以丰富后基因组探讨的内容，而且对我国实施“奥运争光计划”、优秀运动员及后备人才的选拔具有很高的理论和实践意义。但以往有关运动能力的遗传流行学的研究方法无论是双生子分析、家族分析还是种族差异比较，所估算出的遗传度仅仅表明在某一群体中，某一性状由亲 代向子代可传递的平均程度，仅描述群体趋势，而不能作为预测个体遗传潜力的量化指标。 

获得基因编码序列的方法很多，包括PCR、RT-PCR和cDNA文库筛选等。对一些较难获得mRNA、表达量较低的优良基因、用常规的RT-PCR方法不易获得全基因编码序列和物种相近的基因序列来说，可以通过设计搭桥引物，自然而然地将2个目的序列拼接在一起，即OE-PCR方法。这种方法不但避免了不必要的酶切和连接，且对拼接位点及附近序列没有特殊要求，拼接部位可以根据需要是任意位点。 

在多数情况下扩增目的编码基因都采取RT-PCR的策略，首先选取目的基因mRNA丰度较高的组织或细胞提取总RNA，逆转录为cDNA后再行PCR扩增。RNA提取过程繁琐，易被RNA酶污染，而且扩增片段长度有限；对于较大的基因，时常需要多次扩增才能得到全长。相比较而言，DNA的提取及其PCR扩增则容易得多。本发明提出了利用OE-PCR技术快速克隆优秀冰雪运动员身体素质表达与调控基因的方法，该方法可进行多片段同时拼接，避免了RT-PCR的繁琐与RNA酶的污染，使基因的克隆过程得到简化，为冰雪运动员身体素质相关的基因结构和功能的深入研究提供最为科学的方法、技术和手段。为建立该项目运动员运动潜能的早期预测、评定和选材的科学体系打下坚实的理论和技术基础。 

发明内容

本发明目的在于从优秀运动员血液中提取人体运动能力基因的一种方法，所述方法主要利用OE-PCR法从冰雪运动员血液中扩增目的基因。 

本发明的主要技术特点： 

采用基因组DNA为PCR模板，根据所要合成的DNA序列可以设计一系列的PCR嵌合引物对，长度为30~40 bp，且从5′到3′方向顺序重叠，重叠碱基数目为15~20 bp，通过多重PCR全部引物叠加所得到的DNA正是自己所要合成的 长片段DNA。 

具体实施方式

1、血液基因组DNA的提取 

(1)取20μl血液置于1.5ml离心管，加入500μl裂解液。 

(2)恒温箱裂解，55℃，30min。