Dominant negative显性失活突变-显性负突变体－机制与构建

Dominant negative 是遗传学中的专用术语,中文的标准翻译应该是"显性失活",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 翻译成显负性也不是什么原则性错误.Dominant negative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.(文:泛基诺)

    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.

   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负性突变体方法抑制基因功能,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.(文:引自pku8972)