Dominant Negative Mutation-显性失活突变之显性负突变-显性负应

wwwkkk83

基因显性抑制技术－经典遗传学方法与现代基因技术的完 美结合－Dominant Negative Mutan

      [背景知识] 从体细胞遗传学角度来看,多数情况下基因的突变都是隐性的，因为一个基因突变后其功能通常由与其对应的等位基因来替补。如果基因突变会抑制或破坏该基因某一正常的功能，这样的突变就是显性突变,于是便会产生显性负效应（dominant negative effect）即显性抑制效应。从分子水平来看，显负性突变体基因与野生型基因的差异就在于其编码的蛋白质某一个或几个结构域（domain)或模体（motif)发生了变化，从而通过异常的二聚化或竞争性抑制改变原基因的功能。例如突变型p53基因编码蛋白能通过显性抑制效应抑制野生型p53基因编码蛋白的功能，所产生的效应即表现为“显性抑制”。遗传学上将这种基因突变所产生的抑止效应其称之为显性负性作用（dominant negative effect),以下简称为显负性作用,具有显性负性作用的突变体被称为显性负性突变体（dominant negative mutant)，以下简称为显负性突变体。   
    [概念诠释] 什么是Dominant negative mutation      Dominant negative mutation是遗传学中的专用术语,中文的标准翻译应该是"显性失活突变",相应的dominant negative mutant就是"显性失活突变体"或"显性失活突变株"。当然,将dominant negative mutant翻译成显负性突变体也不是什么原则性错误。
     [方法] Dominant negative method是遗传学上一个经典的研究基因功能的手段,由于其可控性和可重复性的特点而被广泛应用.在研究基因功能时,这一方法的优点就是不需要进行目的基因敲除,只需将研究者制造的突变体(用诱变剂或不均一PCR扩增法或定点突变等)以一定的可控性表达方式导入野生型靶细胞,即可根据特定条件下的表型研究基因功能.(附注:不均一PCR扩增法构建突变体库技术将由泛基诺技术支持陈博另文发布)。用显性失活突变技术研究基因功能可谓是经典基因技术与现代分子手段的完美结合.
  [原理] 细胞的表型(Phenotype)是蛋白质之间相互作用综合表现的结果。细胞表型的改变意味着在分子水平蛋白质之间相互作用的改变。蛋白质结构发生变化而导致其正常的生物学功能的改变，正是通过改变了的蛋白质之间相互作用(即异常的相互作用)来体现的。举例来说,在正常情况下,细胞特定信号网络中存在蛋白A与蛋白B相互作用,假如蛋白A结构发生变化而成蛋白a,那么蛋白a与蛋白B结合就抑制了正常的A与B的结合,而产生竞争性抑制效应，从而阻断野生型蛋白A的生物学功能。这是经典遗传学的现代化思路,显负性突变体的真正涵义就在于此,这为生物科学工作者研究基因功能提供了绝佳的天路,为什么说是天路呢? 惟其自然是也。

[显性抑制与RNAi之比较] 那么siRNA或RNAi(为方便起见,以下统称RNAi)方法抑制或干扰基因功能与显性负突变的方法抑制基因功能,哪一个更优呢? 从某种意义上来讲,这实际上是一个仁和智的问题,可谓仁者见仁,智者见智。但我们不妨先对二者的分子作用机制进行一番剖析后再来回答这个问题。
     RNAi是针对基因序列中特定的一小段(22bp左右),当然为提高特异性,也可以更长一点,通过碱基配对原则与目的基因mRMA结合后通过对靶分子(mRMA)的降解,抑制基因表达来实现抑制靶基因功能的。虽然在设计时,充分考虑了特异性结合问题,非常专业的研究者还会利用生物信息学方法进行了比较分析,但是,且不说合成的这一小段序列与庞大的基因组序列结合的几率会很大,单就和细胞内的几万个功能基因的mRNA结合几率就足以产生强大的所谓“脱靶效应”,而这种非特异结合后产生的脱靶效应或边际效应该是谁和谁对应,只有上帝才知道。
     显负性突变体的方法抑制基因功能,是在细胞中引入高表达的针对A的突变体a,通过竞争性抑制作用使得A不能在正确的位置发挥作用,直奔主题,不拖泥带水。有人形象地将这一过程用手拿笔写字来比喻。好比A是手,B是笔,正常情况下,手拿笔(A和B结合)可以写字,但引来了多个残废的手a占用了笔B后,字就写不出来了。
     由此看来,显负性突变体方法较之RNAi更优越。这是否意味着RNAi就不能用了呢?问题倒也不是这么简单,RNAi不仅能用,并且还有不少人正在用。但目前的趋势是,一篇好的文章都会二者兼有,相互点缀。

wwwkkk83

在广义上 ,凡一对等位基因中因其中一个突变或丢失所致的另一个正常等位基因的功能活性丧失 ,都称为显性负突变。换言之 ,显性负突变即杂合的突变产生了纯合突变的效应。例如 ,在某些肿瘤中 ,抑癌基因ｐ5 3的一个等位基因的失活导致另一个正常等位基因也失去活性。