2024年4月1日发(作者：)

前段时间，和一个研究突变的老师交流，他和我谈起一个奇怪的现象：

1）材料是一个点突变体，突变没有显著改变目标基因的表达量，但新产生了两种可变

剪切，即可能产生两种新的蛋白质同源异构体(isoform)

2）点突变导致了一种缺陷表型。但点突变体缺陷的严重程度居然高于基因敲除株

（T-DNA插入突变）

这就产生了一个悖论，既然突变体基因还在表达，即使蛋白已经失活，理论上缺陷程

度也不可能比敲除株还严重（基因敲除，理论上蛋白完全失活）。我们技术小组讨论后，发

现了一个潜在的原因——dominant negative effective。

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Dominant negative effective百度百科的解释：

显性负效应：某些信号转导蛋白突变后不仅自身无功能，还能抑制或阻断同一细胞内

的野生型信号转导蛋白的作用，这种作用被称为显性负效应。具有显性负效应的突变体被

称为显性负性突变体（dominant negative mutant)。机理是突变型蛋白和相关蛋白形成

无功能的二聚体，野生型蛋白功能被抑制。

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"。从

字面上理解，一个基因的两条等位基因中，有一个等位基因发生突变就能造成疾病（或者

产生异常的生物学效应），那么这种突变称之为显性的（dominant），常染色体显性遗传病

的基础一般都是显性突变。

经典的Dominant negative 一般需要3个条件：（1）突变是显性的，也就是生物体

内基因组上野生型的等位基因与突变的等位基因分子数为1：1；（2）突变不能影响mRNA

以及成熟蛋白的稳定性，也就是突变的蛋白亦会表达；（3）突变的蛋白一定要与野生型蛋

白相互结合（或者称之为直接作用）而且影响到野生型蛋白的功能。

最典型的例子就是各类自身会形成多聚体的蛋白，以二聚体蛋白为例，如果突变的蛋

白与野生型按1：1进行相互作用的话，能检测到的正常蛋白的功能通常要远远低于正常

的50%，这是因为突变蛋白无论与野生型还是突变蛋白自身结合，最终都将是功能丧失。

但Dominant negative 实际上还可能有一种延伸：突变蛋白A能与野生型蛋白a竞

争性结合蛋白B。突变蛋白A无功能但可能结合活性更强，产生竞争性抑制，导致野生型

蛋白a和蛋白B都无法发挥正常的生物学功能，产生Dominant negative 现象。

从knock down技术的角度来讲，实际上Dominant negative 和 RNAi的效应非常

相似，两者各有优缺点，可以很好相互补充。

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回到刚才那个老师的问题。为什么点突变株比基因敲除株有更严重的突变表型？因为

生物体内很多基因都存在基因家族，当一个基因的失活，家族中其他基因往往会产生代偿

性表达来弥补。这个案例中，突变基因所属的基因家族共有两个基因（A1和A2）。所以敲

除一个基因A1后，实际上还会有另一个基因A2进行代偿性表达。但点突变产生的无功能