6533b837fe1ef96bd12a2ad8

RESEARCH PRODUCT

Luurankolihaksen geeniekspressio ja perinnöllinen kestävyyssuorituskyky

subject

description

Pullinen, Katri 2007. Luurankolihaksen geeniekspressio ja perinnöllinen kestä-vyyssuorituskyky. Liikuntabiologian laitos, Jyväskylän yliopisto. Liikuntafysiolo-gian Kandidaatin tutkielma, 49 s. Perinnöllistä kestävyyssuorituskykyä ja kestävyysharjoittelun aiheuttamia adap-taatioita voidaan tutkia geeniekspressiotasolla tekemällä microarray-analyysi. Kestä-vyysharjoittelun aiheuttamia adaptaatioita tutkittaessa on havaittu muun muassa mito-kondrioiden biogeneesiin ja metaboliaan liittyvien geenien ilmenemisen kasvua. Kestä-vyyssuorituskyvyn perinnöllisyyttä ei ole tutkittu geeniekspressiotasolla ihmisillä eikä eläimillä. Ihmisillä se on erittäin hankalaa, joten sitä varten voidaan luoda eläinkantoja, joissa geneettinen ja ympäristön vaihtelu on minimoitu. Tämän tutkimuksen tarkoituk-sena oli selvittää, minkälaisia eroja löytyy perinnöllisesti korkean ja matalan juoksuka-pasiteetin rottien, jotka eivät harjoitelleet, luurankolihaksen geenien ilmenemisessä ja mitkä geenit tai geeniryhmät ovat yhteydessä kestävyyssuorituskykyyn. Koe-eläiminä oli geneettisesti heterogeenisten rottien (N:NIH kanta) jälkeläisiä. 12 korkean (HCR) ja 12 matalan (LCR) juoksukapasiteetin rotan m. gastrocnemiuksesta otettiin näyte microarray-analyysiä varten. Microarray-analyysissä käytettiin Illuminan RatRef-12 Expression BeadChip sirua ja tulokset analysoitiin R-kielellä ja Bioconduc-torin siihen lisäämillä paketeilla. Jokaiselle geenille laskettiin intensiteettiarvojen kes-kiarvo, keskihajonta ja kertamuutos. Kiinnostavat geenit suodatettiin perustuen muokat-tuun P-arvoon. Annotaatiossa käytettiin DAVID bioinformatiikka webtyökalua ja muita internetin geenitietokantasivustoja. Geenien ilmenemismuutosten määrä ja suunta laskettiin merkitsevyystasoilla 0,01, 0,05, 0,1, 0,15, 0,2 ja 0,25. Merkitsevyystasolla 0,01 31 geenin ekspressio oli kasvanut ja 23 geenin ekspressio laskenut. Suurin osa muutoksista tapahtui pienillä intensiteeteil-lä ja moni näistä muutoksista oli melko pieni. Merkitsevyystasolla 0,05 geenit luokitel-tiin eri ryhmiin. Geenien ilmeneminen oli suurempaa HCR rotilla mitokondrioon, kar-boksyylihappometaboliaan, lipidimetaboliaan, oksidoreduktaasiaktiivisuuteen ja im-muunivasteeseen liittyvissä geeneissä. Geenien ilmeneminen oli suurempaa LCR rotilla lipidikataboliaan, solujen tukirangan proteiinien sitoutumiseen ja proteiinimetaboliaan liittyvissä geeneissä. Tutkimuksessa havaitut geeniekspressioerot HCR ja LCR rottien välillä selittävät eroja kestävyyssuorituskyvyssä. Suuremmat ilmenemistasot lipidimetaboliaan liittyvillä geeneillä kertovat paremmasta rasvojen hajotuskyvystä ja rasvahappojen nopeammasta ja tehokkaammasta hapetuksesta, jolloin rasvoja pystytään käyttämään paremmin ener-gianlähteenä. Myös mitokondrioiden kyky tuottaa ATP:ta on parempi, mistä kertoo sit-ruunahappokierron ja elektroninsiirtoketjun geenien ekspression kasvu.