В. Блох, П. Циммер
Институт сердечно-сосудистых исследований и спортивной медицины, кафедра молекулярной и клеточной спортивной медицины
Немецкого спортивного университета Кельна
Перевод с нем. Г. Гайгера

УДК 575+796
Б 70

РЕЗЮМЕ
Генетический код недостаточно объясняет различия в физической силе и состоянии здоровья, а также в этой связи воздействие спорта. Эпигенетика является ключом к пониманию расхождения между генотипом и фенотипом человека. Из-за изменений в ДНК гистоны могут соединять гены и делать их активными или репрессированными на длительный промежуток времени, возможно даже на протяжении многих поколений. Эпигенетическая регуляции ДНК и гистонов происходит в основном с помощью метилирования и ацетилирования. Жизненные циклы могут активизировать эти эпигенетические механизмы регулирования и, следовательно, оказывать влияние на генную активность. Наши знания о конкретном эпигенетическом кратковременном и долгосрочном регулировании под влиянием спорта или физической активности еще очень ограниченны. Существуют несколько примеров эпигенетической  регуляции, когда изменение ацетилирования в результате физической тренировки мышц и мозговой активности приводило к изменениям производительности этих тканей. Исследования по влиянию метилирования на ДНК в течение продолжительного отрезка времени на изменение генной активности только планируются. Тем не менее уже доказано, что физическая активность изменяет метилирование в генах и способствует подавлению опухоли, а также влияет на хронические воспалительные процессы.
BDNF (ген нейротропного фактора мозга) может также активироваться физической активностью путем деметилирования ДНК. В будущем ожидается получить доказательства эпигенетической регуляции под влиянием продолжительной физической активности.
Ключевые слова: метилирование ДНК, ацетилирование гистонов, метилирование гистонов, генная активность, эпигеном.

EPIGENEITICS AND SPORTS

B. Bloch, P. Zimmer
The institute of Cardiovascular Research and Sports Medicine,
Department of Molecular and Cell Sports Medicine of the German Sports University in Koeln
Translated from German by G. Geiger

SUMMARY
Differences in physical performance and health status as well as the impact of physical activity on these parameters can only partly be explained by the genetic code. Epigenetics play a key role in the understanding of the discrepancy between the human geno- and phenotype. Reversible alterations in the DNA and in histone proteins can activate or silence genes for different time periods, resulting in short term or even generation overlapping changes. These epigenetic regulations of the DNA and the histones are basically driven by methylation and acetylation. Lifestyle can have a severe influence on these epigenetic modifications and therewith regulate gene activity. Knowledge about concrete epigenetic short- and long term modifications which are influenced by physical activity is still sparse. However, studies show that physical exercise has an impact on the acetylation status of histones, resulting in altered gene activity in muscle and brain tissue. Long-term exerciseinduced changes regarding methylation patterns of the DNA can only be assumed. First studies have shown that physical activity may change the DNA methylation of genes which are involved in tumor suppression and chronic inflammation. Further, an exercise-induced demethylation of the BDNF gene, which encodes for a nerval growth factor, could be observed. In the future, several epigenetic modulations which are induced by physical activity can be expected. Therewith some long-term effects of physical activity might be better understood.
These findings may help define and control exercise programs more precisely and efficiently in the future.
Key words: DNA methylation, histon acetylation, histon methylation, gen activity, epigenome.

Prof. Dr. Wilhelm Bloch
Deutsche Sporthochschule Köln
Institut für Kreislaufforschung und Sportmedizin
Abteilung Molekulare und Zelluläre Sportmedizin
Am Sportpark Müngersdorf 6
50933 Köln
E-Mail: w.bloch@dshs-koeln.de