運動天賦基因
每個人都需要運動,也享受運動。自己一個人運動,成績好不好不重要,快樂就好。臺灣目前職業運動越來越風行,我身邊有很多家長,看到小朋友有興趣,運動算是一個不錯的出路。那要當職業運動員,限制就很多啦! 不是高就會打籃球,也不是矮就是打乒乓球。要能吃苦,要能閱讀比賽,要能忍受挫折,最重要的,高手過招最後面拼的也許只是那1%天份而已。要成為頂尖運動員,天份很重要。
過去有一些研究,研究哪一些基因型對於人類的運動會有影響,和臺灣相關最有名的是下面三種:
1) ACTN3-577R or 577X
2) ACE II / ID / DD
3) 米田堡血型
1) ACTN3
ACTN3基因,轉譯出來的是所謂的肌動蛋白。肌動蛋白和肌凝蛋白的互動,讓肌肉細胞能夠收縮和放鬆。人類的原型ACTN3,會做到901個氨基酸,那這901個氨基酸在第577個是精氨酸,精胺酸的代號是R,所以完整做到901個氨基酸的ACTN3,我們叫他ACTN3-577R。人類的變異型,在第577個氨基酸因為一個鹼基的變異而提前終止,原來901個氨基酸的長度變成只有577個氨基酸而已,我們叫它ACTN3-577X。這樣一來人類就有三種基因型:ACTN3-577RR / ACTN3-577RX / ACTN3-577XX。我們現在統計頂尖的運動員,特別是需要爆發力的,都是ACTN3-577RR,也就是人類的原型。這似乎不難懂,一個結構性質的基因,掉了近乎一半的長度,功能性當然大為打折。那既然ACTN3-X看來一無是處,那為什麼他會出現呢?
ACTN3-577基因型地理分佈圖給了答案。我們可以看到,隨著人類離開溫暖的非洲,R基因型越來越少,X基因型越來越多。當人類在2萬年前,穿越冰冷的白令陸橋,來到北美洲時,R基因型幾乎全滅,北美洲的原住民也就是印地安人,全部都是屬於X基因型。原因就是X基因型比較能夠抵抗寒冷的氣候,天氣極度寒冷時,他們維持體溫的方式,會是細細的顫抖,而不是像R基因型,大力的打擺子。X基因型透過這種方式,能夠以比較少的能量維持體溫,冰河時期存活下來的機率就高很多。時至今日,我們看到北美職業運動裡面,很少有印第安人的身影,可以作為佐證。
2) ACE II / ID / DD
ACE 基因的產物是血管張力素轉換酶。I基因型的意思,是在內含子中多了一段279個鹼基的序列,這個序列來自於人體基因中所謂的跳躍基因(transposon),跳躍基因隨機的在DNA中穿插來穿插去,在演化上面是增加基因的歧異性,跳得好,也許就變成下一個愛因斯坦。跳得不好,也許就是一個疾病的發生。在這裡ACE基因的一段,是傳統的Alu跳躍基因,有264個鹼基這麼長,再加上15個A鹼基;擁有這一段插入的ACE基因,我們教他ACE I 基因型。沒有這一端插入的,我們叫他ACE D基因型。我們可以推論,人類的原型應該都是ACE D基因型。但是我們現在看到ACE I基因型佔了我們人類的多數,因為ACE I基因型,運動的耐力比較強,在冷兵器時代,在蒸汽機發明之前,擁有這個變異競爭力比較強,所以繁衍的後代比較多。我們可以看到,長度超過500公尺的運動項目,選手們幾乎都是ACE I/I基因型的人。而ACE D/D基因型,和心血管疾病糖尿病關聯性會比較大。所以帶有ACE I/I基因型的人必須感歎這個突變來的好。
3) 米田堡血型
米田堡血型,是指人類在紅血球的細胞膜上,GYPA和GYPB兩個基因產生了基因轉換(gene conversion),彼此交換了55個鹼基的長度。這樣子會產生一個新的血型,我們叫他米田堡血型第三型。這在運動上面產生的影響,是明天暴雪行第三行的人,他二氧化碳的排出會比一般人來的迅速非常多。特別是在前面3分鐘,會相差到一半左右。南方漢人擁有米田堡血型第三型大約佔比3%,但是臺灣的原住民,特別是阿美族,佔比可以到將近90%。無外乎許多臺灣之光,阿美族特別多。
智人在將近10萬年前出現在東非草原時,我們每天都在原野上奔馳個好幾公里,這是我們運動的原型。運動是每一個智人都應該要做的。了解我們的基因,可以知道我們的長處,並加以選擇發揮。