控制转基因表达变得更加容易

信息来源：自然-方法学　更新时间：2006.10.13

        通过在翻译水平进行调控，而不是在转录水平进行调控，研究者找到了一种潜在的更为简单的方法，来对转基因的表达进行有效地控制。

        在当代，对基因表达进行外部控制的策略通常会涉及改良性的启动子和工程化的转录因子，而且，目前很多选择，包括像四环素诱导的各种系统，已经具有可行性。这些系统具有特色鲜明和诱导性强的优点，但也具有局限性，比如在将多重工程序列引导入目标细胞中的需求方面，以及缺少调控未修饰性内生启动子表达的能力。

        早在2004年，哈佛大学医学院的Richard  Mulligan及其同事公布了一种方法替代传统的转录控制模式，目标抄本在这里被连接到一种核酶功能域中，该核酶功能域的裂解活动性是由一种小分子配位体调控的。更近发生的事情是，Mulligan的研究小组已经开发出一种甚至更为简单的解决方法，来对外源基因进行调控，这一策略要求仅仅引入一种单一的密码子序列，来对蛋白质生产实行强势的调控。

        已有的几项研究表明，像G418这类的配糖类抗生素是能够抑制哺乳动物细胞中的无义突变的。根据这些发现，Mulligan的研究小组检验了G418对于人体阿朴脂蛋白CII-荧光素融合基因表达的相关调控能力。他们发现，在人体细胞中仅仅低水平的荧光素酶活动，才能以滤过性毒菌的方式将这一转基因进行转录；但是，G418的介入导致了荧光素酶活动中一种浓度依赖型的增加，野生型活动最高可达72.8%。他们在诱导1小时之后就迅速对翻译的恢复进行了检测，最迟也不会晚于48小时。这种方法应用于几种不同的人体细胞系都表现得很好，其它配糖类物质也被证明对于无义抑制是合适的，虽然G418是最有效的。G418也被证明是能够强烈而且特定性地诱导体内的荧光素酶活动，这既发生在那些气管中感染有滤过性毒菌生成的小鼠中，也发生在那些经过致死辐射的小鼠中，它们的骨髓是利用滤过性毒菌诱导的造血干细胞重新生成的。

        研究者并没有观察到这些研究中所使用的剂量产生了什么毒性效果，但是，仍有相当多的证据表明G418具有毒性，而且，Mulligan的研究小组也对两种具有无义抑制能力的配糖类化合物进行了有效性方面的检验。两者都不如G418有效，但是，两者都被证明是能够在一定程度上恢复诱导细胞系中荧光素酶的活动，而且不会产生明显的毒性效果。这些化合物相比较而言仍然很新，从毒理学角度讲特征也不突出，但是，它们展示出了识别其它小分子催化剂有效性的潜力——虽然研究者提示说，这里发现的G418毒性缺少仍然鼓励人们在设计试验时使用这种方法。

        这一系统看起来为我们提供了一种替代基因有效控制的神奇的简单方法，它最小限度地仅仅需要一种单个终止密码子的插入。对于这一系统来说，很多问题仍然需要澄清——例如，不同种类的终止密码子的效果看来是可变的和环境依赖型的，终止密码子插入到目标蛋白质上的潜在效果如何是不清楚的。然而，Mulligan和他的同事认为，随着进一步在精细方面进行努力，这一方法可望对于科学研究和基因治疗应用来说都是一种强大的工具。“事实上，在任何表达载体存在的情况下，建立起调控机制应该是可能的，”他们推断说，“而且，要在它们正常的内源性的控制成分存在的情况下，为那些编码蛋白质序列的表达调控做准备。” 

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