DominantNegativeMutation-顯性失活突變

1、Dominant Negative Mutation-顯性失活突變之顯性負(fù)突變-顯性負(fù)應(yīng)基因顯性抑制技術(shù)經(jīng)典遺傳學(xué)方法與現(xiàn)代基因技術(shù)的完美結(jié)合Dominant Negative Mutant 背景知識(shí) 從體細(xì)胞遺傳學(xué)角度來看,多數(shù)情況下基因的突變都是隱性的，因?yàn)橐粋€(gè)基因突變后其功能通常由與其對(duì)應(yīng)的等位基因來替補(bǔ)。如果基因突變會(huì)抑制或破壞該基因某一正常的功能，這樣的突變就是顯性突變,于是便會(huì)產(chǎn)生顯性負(fù)效應(yīng)（dominant negative effect）即顯性抑制效應(yīng)。從分子水平來看，顯負(fù)性突變體基因與野生型基因的差異就在于其編碼的蛋白質(zhì)某一個(gè)或幾個(gè)結(jié)構(gòu)域（domain)或模體（motif)發(fā)

2、生了變化，從而通過異常的二聚化或競(jìng)爭(zhēng)性抑制改變?cè)虻墓δ堋＠缤蛔冃蚿53基因編碼蛋白能通過顯性抑制效應(yīng)抑制野生型p53基因編碼蛋白的功能，所產(chǎn)生的效應(yīng)即表現(xiàn)為“顯性抑制”。遺傳學(xué)上將這種基因突變所產(chǎn)生的抑止效應(yīng)其稱之為顯性負(fù)性作用（dominant negative effect),以下簡稱為顯負(fù)性作用,具有顯性負(fù)性作用的突變體被稱為顯性負(fù)性突變體（dominant negative mutant)，以下簡稱為顯負(fù)性突變體。 概念詮釋 什么是Dominant negative mutation Dominant negative mutation是遺傳學(xué)中的專用術(shù)語,中文的標(biāo)準(zhǔn)翻譯應(yīng)該是顯

3、性失活突變,相應(yīng)的dominant negative mutant就是顯性失活突變體或顯性失活突變株。當(dāng)然,將dominant negative mutant翻譯成顯負(fù)性突變體也不是什么原則性錯(cuò)誤。 方法 Dominant negative method是遺傳學(xué)上一個(gè)經(jīng)典的研究基因功能的手段,由于其可控性和可重復(fù)性的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用.在研究基因功能時(shí),這一方法的優(yōu)點(diǎn)就是不需要進(jìn)行目的基因敲除,只需將研究者制造的突變體(用誘變劑或不均一PCR擴(kuò)增法或定點(diǎn)突變等)以一定的可控性表達(dá)方式導(dǎo)入野生型靶細(xì)胞,即可根據(jù)特定條件下的表型研究基因功能.(附注:不均一PCR擴(kuò)增法構(gòu)建突變體庫技術(shù)將由泛基諾技術(shù)支

4、持陳博另文發(fā)布)。用顯性失活突變技術(shù)研究基因功能可謂是經(jīng)典基因技術(shù)與現(xiàn)代分子手段的完美結(jié)合.進(jìn)一步的理論和技術(shù)問題可發(fā)Email到: 原理 細(xì)胞的表型(Phenotype)是蛋白質(zhì)之間相互作用綜合表現(xiàn)的結(jié)果。細(xì)胞表型的改變意味著在分子水平蛋白質(zhì)之間相互作用的改變。蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而導(dǎo)致其正常的生物學(xué)功能的改變，正是通過改變了的蛋白質(zhì)之間相互作用(即異常的相互作用)來體現(xiàn)的。舉例來說,在正常情況下,細(xì)胞特定信號(hào)網(wǎng)絡(luò)中存在蛋白A與蛋白B相互作用,假如蛋白A結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而成蛋白a,那么蛋白a與蛋白B結(jié)合就抑制了正常的A與B的結(jié)合,而產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)性抑制效應(yīng)，從而阻斷野生型

5、蛋白A的生物學(xué)功能。這是經(jīng)典遺傳學(xué)的現(xiàn)代化思路,顯負(fù)性突變體的真正涵義就在于此,這為生物科學(xué)工作者研究基因功能提供了絕佳的天路,為什么說是天路呢? 惟其自然是也。 顯性抑制與RNAi之比較 那么siRNA或RNAi(為方便起見,以下統(tǒng)稱RNAi)方法抑制或干擾基因功能與顯性負(fù)突變的方法抑制基因功能,哪一個(gè)更優(yōu)呢? 從某種意義上來講,這實(shí)際上是一個(gè)仁和智的問題,可謂仁者見仁,智者見智。但我們不妨先對(duì)二者的分子作用機(jī)制進(jìn)行一番剖析后再來回答這個(gè)問題。 RNAi是針對(duì)基因序列中特定的一小段(22bp左右),當(dāng)然為提高特異性,也可以更長一點(diǎn),通過堿基配對(duì)原則與目的基因mRMA結(jié)合后通過對(duì)靶分子(mRM

6、A)的降解,抑制基因表達(dá)來實(shí)現(xiàn)抑制靶基因功能的。雖然在設(shè)計(jì)時(shí),充分考慮了特異性結(jié)合問題,非常專業(yè)的研究者還會(huì)利用生物信息學(xué)方法進(jìn)行了比較分析,但是,且不說合成的這一小段序列與龐大的基因組序列結(jié)合的幾率會(huì)很大,單就和細(xì)胞內(nèi)的幾萬個(gè)功能基因的mRNA結(jié)合幾率就足以產(chǎn)生強(qiáng)大的所謂“脫靶效應(yīng)”,而這種非特異結(jié)合后產(chǎn)生的脫靶效應(yīng)或邊際效應(yīng)該是誰和誰對(duì)應(yīng),只有上帝才知道。 顯負(fù)性突變體的方法抑制基因功能,是在細(xì)胞中引入高表達(dá)的針對(duì)A的突變體a,通過競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用使得A不能在正確的位置發(fā)揮作用,直奔主題,不拖泥帶水。有人形象地將這一過程用手拿筆寫字來比喻。好比A是手,B是筆,正常情況下,手拿筆(A和B結(jié)合)可以寫字,但引來了多個(gè)殘廢的手a占用了筆B后,字就寫不出來了。 由