Gymnastik- och idrottshögskolan, GIH

Det har forskats mycket på olika signalvägar i det mänskliga genomet, trotts detta finns det många frågetecken som kvarstår. Denna uppsats undersöker några av dem.

Syfte: Undersöka förändringar i genuttryck och mRNA-nivåer för hypertrofi- (MRF4) translations- (5.8S & 18S) och proteolysreglerande gener (MuRF1 & GDF-8) efter en 10 veckor lång styrketräningsperiod hos kvinnor och män.

Frågeställningar: (1) Finns det en förändring i total mängd RNA före och efter en 10 veckors styrketräningsintervention. (2) Finns det en förändring i uttryck av MRF4, 5.8S, 18S, MuRF1 samt GDF-8 efter en 10 veckors styrketräningsintervention. (3) Finns det en könsskillnad i förändringen av total mängd RNA samt aktivering av MRF4, 5.8S, 18S, MuRF1 och GDF-8 efter en 10 veckors styrketräningsintervention.

Metod: Urvalet för analysen bestod av 16 otränade försökspersoner varav 8 var män och 8 var kvinnor. Försökspersonerna utförde unilateral styrketräning av nedre extremiteten under 10 veckor, under 2 av dessa veckor utfördes ocklusionsträning.  Träningsperiodiseringen var vågformig (70-90% av 1RM, 5-12 rep, 3 ggr/vecka). Muskelbiopsier togs i det arbetande benet före träningsperiodens start samt 3-7 dagar efter träningsperiodens avslut. Genuttryck analyserades med qPCR.

Resultat: Det fanns ingen signifikant skillnad i förändring mellan män och kvinnors totala RNA eller genuttryck. Total RNA ökade signifikant (p<0,01) med 19,2 %. Kvinnorna hade en signifikant ökning (P<0,05) av RNA på 27,6 % medan männen hade en signifikant ökning (p<0,05) på 14 %. MRF4 hade en signifikant (P>0,05) procentuell ökning i genuttryck med 55,7 % och kvinnor för sig hade en signifikant (P>0,05) ökning på 64 %. GDF-8 ökade signifikant (P>0,05) med 55,5 % medan GAPDH ökade signifikant (P>0,05) för båda könen tillsammans med 70,6 % och för män med 87,8 %. MuRF1 och 5.8S hade inga signifikanta förändringar i genuttryck.

Slutsats: Det verkar som att både män och kvinnor får en liknande procentuell förändring av total RNA och mRNA genuttryck 3-7 dagar efter en 10 veckors hypertrofistyrd styrketräningsperiod. För att mäta genuttryck av translationsgenen MRF4 verkar 3-7 dagar efter en 10 veckors styrketräningsperiod vara en tidpunkt då det fortfarande pågår hypertrofi av skelettmuskulaturen.  Av de proteolysreglerande generna GDF-8 och MuRF1 sågs en uppreglering av GDF-8 vilket skulle kunna vara ett tecken på att hypertrofin börjar hämmas. Ett oväntat fynd var att GAPDH visade sig vara olämplig som kontrollgen vid en styrketräningsintervention på 10 veckor och att 18S var väldigt stabil. Detta kan betyda att GAPDH inte skall användas vid längre styrketräningsinterventioner.

There have been much research on signaling pathways in the human genome, but there still remain many questions. This paper examines some of them.

Aim: Investigate changes in gene expression and mRNA levels of hypertrophy (MRF4), translation (5.8S & 18S) and proteolysis regulating genes (GDF-8) after a 10-week strength training period in men and women.

Research questions: (1) Is there a change in the total amount of RNA before and after a 10-week strength training intervention. (2) Is there a change in the expression of MRF4, 5.8S, 18S, Murf1 and GDF-8 after 10 weeks of strength training. (3) Is there a gender difference in the change of total RNA and the expression of MRF4, 5.8S, Murf1 and GDF-8 after a 10-week long strength training intervention.

Method: The sample for analysis consisted of 16 untrained subjects, of whom 8 were men and 8 were women. The subjects performed unilateral resistance training of lower extremities for 10 weeks, during two of these weeks blood flow restriction training were performed. The training was undulating (70-90% of 1RM, 5-12 cord, 3 times / week). Muscle biopsies were taken from the working leg before the start and 3-7 days after the training period. Gene expression was analyzed by qPCR.

Results: There was no significant gender difference in total RNA or gene expression. Total RNA was significantly increased (p <0.01) with 19.2 %. The women had a significant increase (P <0.05) of RNA at 27.6 %, while the men had a significant increase (p <0.05) at 14 %. MRF4 had a significant (P> 0.05) percentage increase in gene expression by 55.7 %, and women had a significant (P> 0.05) increase of 64 %. GDF-8 increased significantly (P> 0.05) with 55.5 %, while GAPDH increased significantly (P> 0.05) for both sexes with 70.6 % and for men with 87.8 %. Murf1 and 5.8S had no significant changes in gene expression.

Conclusions: It seems that both men and women experience a similar percentage difference of total RNA and mRNA gene expression 3-7 days after a 10 weeks long strength training period. To measure the gene expression of MRF4 3-7 days after a 10-week weight-training period seems to be a time when there still is a anabolic responses in the skeletal muscle. Of the proteolysis regulating genes GDF-8 and Murf1 there was an upregulation of GDF-8, which could be a sign that the inhibition of hypertrophy started. An unexpected finding is that GAPDH was found to be unsuitable as a control gene at a strength training intervention at 10 weeks and rRNA 18S was very stable, which could mean that GAPDH should not be used as control gene in longer strength training studies.