BỘ VĂN HÓA, THỂ THAO VÀ DU LỊCH TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỂ DỤC THỂ THAO ĐÀ NẴNG BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ Tên đề tài: “Xác định thành phần cơ thể và gene đặc trƣng của vận động viên cấp cao theo đặc điểm môn thể thao trọng điểm (Điền kinh, Bơi lội, Thể dục dụng cụ, Cử tạ, Bắn súng).” Chủ nhiệm đề tài: PGS. Lê Đức Chƣơng Thành viên tham gia nghiên cứu: 1. Đặng Hà Việt 2. Luyện Quốc Hải 3.
Nguyễn Thanh Tùng 4. Hoa Ngọc Thắng 5. Nguyễn Khánh Duy Đà Nẵng, năm 2018 BỘ VĂN HÓA, THỂ THAO VÀ DU LỊCH TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỂ DỤC THỂ THAO ĐÀ NẴNG BÁO CÁO TỔNG HỢP KẾT QUẢ ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ Tên đề tài: “Xác định thành phần cơ thể và gene đặc trƣng của vận động viên cấp cao theo đặc điểm môn thể thao trọng điểm (Điền kinh, Bơi lội, Thể dục dụng cụ, Cử tạ, Bắn súng).” Xác nhận của cơ quan chủ trì đề tài Chủ nhiệm đề tài Đà Nẵng, năm 2018 BỘ VĂN HÓA, THỂ THAO VÀ DU LICH TRƢỜNG ĐẠI HỌC THỂ DỤC THỂ THAO ĐÀ NẴNG THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU I. THÔNG TIN CHUNG 1.
Đề tài: “Xác định thành phần cơ thể và gene đặc trƣng của vận động viên cấp cao theo đặc điểm môn thể thao trọng điểm (Điền kinh, Bơi lội, Thể dục dụng cụ, Cử tạ, Bắn súng).” Chủ nhiệm đề tài: PGS. Lê Đức Chƣơng Cơ quan chủ nhiệm đề tài: Trƣờng đại học TDTT Đà Nẵng Thời gian thực hiện đề tài : 2016 - 2018 2. Mục tiêu: Cung cấp luận cứ khoa học để xây dựng quy trình ứng dụng công nghệ gene trong công tác tuyển chọn và đào tạo VĐV ở một số môn thể thao thành tích cao của Việt Nam 3. Tóm tắt kết quả nghiên cứu: Từ các kết quả nghiên cứu của đề tài đƣợc trình bày ở phần trên, chúng tôi rút ra một số kết luận nhƣ sau: 3.
Đã tách chiết thành công DNA tổng số từ mẫu tế bào niêm mạc miệng của 167 đối tƣợng nghiên cứu. Mẫu DNA thu đƣợc có chất lƣợng tốt, không bị nhiễm, không đứt gãy, đủ điều kiện phục vụ các nghiên cứu tiếp theo. Đã xác định đƣợc kiểu gene ACTN3 R577X của 167 VĐV: 63 VĐV bơi lội, 36 VĐV điền kinh, 16 VĐV bắn súng, 23 VĐV cử tạ và 29 VĐV thể dục dụng cụ bằng phƣơng pháp RFLP-PCR. Phân tích tần số kiểu gene ACTN3 R577X ở các nhóm đối tƣợng nghiên cứu, bao gồm: nhóm VĐV thi đấu ở các môn cần lợi thế sức nhanh/mạnh; nhóm VĐV thi đấu ở các môn cần lợi thế sức bền và đi đến kết luận về ảnh hƣởng của kiểu gene ACTN3 R577X đối với các môn thể thao trọng điểm (bơi lội, điền kinh, cử tạ và thể dục dụng cụ) - Ngoài ra chúng tôi đƣa ra giả thiết về ảnh hƣởng của kiểu gene ACTN3 R577X đối với bộ môn bắn súng: Alen R kết hợp với alen X, kiểu gene RX có thể có lợi đối với các VĐV thi đấu ở bộ môn bắn súng.
Tuy nhiên với bộ môn này cần xem xét, nghiên cứu kĩ hơn trên số lƣợng vận động viên lớn hơn với thành tích cao hơn ở đẳng cấp châu lục, quốc tế mới có thể đƣa ra kết luận. Đã tách chiết thành công DNA tổng số từ mẫu tế bào niêm mạc miệng của 167 đối tƣợng nghiên cứu. Mẫu DNA thu đƣợc có chất lƣợng tốt, không bị nhiễm, không đứt gãy, đủ điều kiện phục vụ các nghiên cứu tiếp theo. Đã xác định đƣợc kiểu gene ACTN3 R577X của 167 VĐV: 63 VĐV bơi lội, 36 VĐV điền kinh, 16 VĐV bắn súng, 23 VĐV cử tạ và 29 VĐV thể dục dụng cụ bằng phƣơng pháp RFLP-PCR.
Đã phân tích tần số kiểu gene ACTN3 R577X ở các nhóm đối tƣợng nghiên cứu 5. Hiệu quả, phƣơng thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng ứng dụng. Hiệu quả: mở ra một số hƣớng nghiên cứu ứng dụng công nghệ gene trong tuyển chọn và đào tạo VĐV trong những năm tới: - Ứng dụng quy trình kỹ thuật đã đƣợc xây dựng từ kết quả của đề tài trên số lƣợng mẫu VĐV lớn hơn, với các tiêu chí đánh giá và tuyển chọn rõ ràng; các chỉ số sinh lý của đối tƣợng nghiên cứu, nhƣ VO2 max, nhịp tim tối đa/tối thiểu, khả năng phản xạ cơ. cũng đƣợc thu thập để xác định mối tƣơng quan của chúng với kiểu gene nghiên cứu.
- Mở rộng nghiên cứu trên các gene khác đã đƣợc xác định và khẳng định ở các công trình nghiên cứu trên thế giới là có ảnh hƣởng đến khả năng hoạt động thể lực của con ngƣời nhằm tăng số lƣợng các chỉ thị di truyền liên quan đến thành tích thể thao để việc ứng dụng công nghệ gene trong tuyển chọn VĐV đƣợc toàn diện hơn. - Xây dựng một quy trình tuyển chọn và đào tạo VĐV hoàn chỉnh, trong đó sử dụng hài hòa và hiệu quả các thông tin di truyền, sinh lý và tâm lý của VĐV làm tiêu chí tuyển chọn. - Nâng cao nhận thức của các huấn luyện viên về ý nghĩa hỗ trợ tích cực của việc ứng dụng công nghệ gene trong công tác tuyển chọn vận động viên. Phƣơng hƣớng chuyển giao và khả năng ứng dụng.
- Ban hành các văn bản phù hợp với từng giai đoạn để tạo điều kiện thuận lợi trong công tác triển khai. - Trong ngắn hạn: Cần phối hợp với các trung tâm xét nghiệm gene thể thao có uy tín trên thế giới để đẩy mạnh việc ứng dụng ngay công nghệ gene trong việc hỗ trợ tuyển chọn vận động viên ban đầu. Ngoài ra, có thể chủ động sử dụng kết quả của đề tài này đối với gene ACTN3 R577X để hỗ trợ cho việc tuyển chọn vận động viên (VĐV cần sức nhanh/mạnh thì nên ƣu tiên ngƣời có kiểu gene RR hoặc RX, VĐV cần sức bền thì nên ƣu tiên ngƣời có kiểu gene XX). - Trong dài hạn: Cần đẩy nhanh tiến độ nghiên cứu các gene khác (gene nhân và gene ty thể) có liên quan đến hoạt động thể thao, đồng thời phối kết hợp với các đề tài nghiên cứu về sinh học thể thao để hoàn thiện một quy trình tuyển chọn mang tính toàn diện và đạt hiệu quả tuyển chọn cao.
Ngoài ra, cũng cần kết hợp với các nghiên cứu để chuẩn hóa kế hoạch luyện tập, chế độ dinh dƣỡng, chế độ tập luyện, nâng cấp trang thiết bị phụ trợ, ứng dụng các công nghệ cao trong việc phân loại vận động viên Đà Nẵng, Ngày 23 tháng 11 năm 2018 CƠ QUAN CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI MỤC LỤC MỞ ĐẦU. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
Phƣơng pháp đo thành phần cơ thể. Phƣơng pháp nghiên cứu sức mạnh. Phƣơng pháp kiểm tra Gene ACTN3. Dụng cụ và thiết bị kiểm tra Gene ACTN3.Sinh phẩm, hóa chất.
Phƣơng pháp thu mẫu tế bào niêm mạc miệng. Phƣơng pháp thu mẫu máu tĩnh mạch. Phƣơng pháp tách chiết DNA. Phƣơng pháp PCR.
Phƣơng pháp tinh sạch sản phẩm PCR. Phƣơng pháp RFLP-PCR. Phƣơng pháp điện di. Phƣơng pháp toán học thống kê.
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU. Tổng quan về thể chất, thể lực của vận động viên thành tích cao. Khái niệm cơ bản.
Thể thao thành tích cao. Tầm quan trọng của thể thao thành tích cao. Một số quan điểm trong tuyển chọn tài năng thể thao. Thực trạng của thể thao thành tích cao.
Tổng quan về thành phần cơ thể. Nƣớc trong cơ thể sống. Khoáng chất trong cơ thể. Protein trong cơ thể.
Chất béo trong cơ thể. Chỉ số khối của cơ thể (Body Mass Index - BMI). Tổng quan về tình hình nghiên cứu, giải mã hệ gene ngƣời. Giới thiệu chung về hệ gene ngƣời.
Ứng dụng và triển vọng của nghiên cứu hệ gene ngƣời. Nghiên cứu, giải mã gene của các tài năng thể thao. Tình hình nghiên cứu trên thế giới. Tình hình nghiên cứu tại Việt Nam.
Ảnh hƣởng của di truyền đến sức bền, sức nhanh và sức mạnh của VĐV. Ảnh hƣởng của di truyền tới cơ, dây chằng và gân. Vị trí của gene ACTN3 trong hệ gene ngƣời. Đặc điểm chức năng của gene ACTN3.
Ảnh hƣởng của gene ACTN3 đối với thành tích thể thao. Các kỹ thuật sinh học phân tử đƣợc sử dụng trong phân tích gene ACTN3. Kỹ thuật PCR (Polymerase Chain Reaction). Kỹ thuật RFLP (Restriction Fragment Length Polymorphisms).
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU. Xác định thành phần cơ thể của vận động viên 05 môn thể thao trọng điểm (Điền kinh, Bơi lội, Thể dục dụng cụ, Cử tạ, Bắn súng). Đặc điểm chung của vận động viên cấp cao 05 môn thể thao trọng điểm. Kết quả kiểm tra các chỉ số về cấu trúc và thành phần cơ thể của vận động viên cấp cao 05 môn thể thao trọng điểm.
Xác định sức mạnh của cơ ở VĐV một số môn thể (Điền kinh, Bơi lội, Thể dục dụng cụ, Cử tạ, Bắn súng) và nghiên cứu mối tƣơng quan giữa sức mạnh của cơ và thành phần cơ thể. Xác định sức mạnh của cơ ở VĐV cấp cao Việt Nam. Xác định nội dung kiểm tra sức mạnh cơ ở VĐV cấp cao. Thực trạng sức mạnh cơ VĐV cấp cao Việt Nam ở các môn thể thao trọng điểm.
Xác định mối tƣơng quan giữa sức mạnh của cơ với thành phần cơ thể VĐV cấp cao Việt Nam. Xác định, phân tích kiểu gene ACTN3 của VĐV đạt thành tích cao ở vận động viên một số môn thể thao (Điền kinh, Bơi lội, Thể dục dụng cụ, Cử tạ, Bắn súng). Kết quả tách chiết DNA tổng số từ mẫu niêm mạc miệng. Kết quả phân tích kiểu gene ACTN3.
Khuếch đại vùng exon 16 của gene ACTN3 thông qua phản ứng PCR. Tinh sạch sản phẩm PCR. Phân tích RFLP-PCR vùng exon 16 của gene ACTN3. Phân tích tần số kiểu gene ACTN3 của các nhóm đối tƣợng nghiên cứu.
ĐỀ XUẤT CÁC HƢỚNG NGHIÊN CỨU CHUYÊN SÂU TIẾP THEO ĐỂ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GENE NHƢ MỘT PHƢƠNG PHÁP HỖ TRỢ TRONG CÔNG TÁC TUYỂN CHỌN VÀ ĐÀO TẠO VĐV THÀNH TÍCH CAO CỦA THỂ THAO VIỆT NAM. Đề xuất mở rộng quy mô nghiên cứu. Đề xuất mở rộng hƣớng nghiên cứu về gene nhân có liên quan. Đề xuất mở rộng hƣớng nghiên cứu về gene ty thể có liên quan.
122 KẾT LUẬNVÀ KIẾN NGHỊ. ĐỀ XUẤT, KIẾN NGHỊ VỀ GIẢI PHÁP THỰC HIỆN. 127 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 136 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.
Cặp mồi đƣợc thiết kế để khuếch đại gene ACTN3 R577X. Thành phần phản ứng PCR khuếch đại gene ACTN3 R577X. Chu trình nhiệt của phản ứng PCR khuếch đại gene ACTN3 R577X.