融合細(xì)胞的互補(bǔ)分析
1969年高法恬等在關(guān)于甘氨酸營(yíng)養(yǎng)缺陷突變的研究中,首先開(kāi)創(chuàng)用細(xì)胞融合技術(shù)來(lái)進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)缺陷細(xì)胞的互補(bǔ)分析。這方面的研究以哺乳動(dòng)物體細(xì)胞的腺嘌呤核苷酸生物合成缺陷突變的互補(bǔ)分析最為突出。
帕特森(D.Patterson)實(shí)驗(yàn)室用了近十年的時(shí)間,將從中國(guó)倉(cāng)鼠CHO-KI細(xì)胞中分離到的大量腺苷酸營(yíng)養(yǎng)缺陷突變型,一對(duì)一地做了融合后的功能互補(bǔ)分析。發(fā)現(xiàn)這些突變分別屬于9個(gè)功能互補(bǔ)群。然后,以分屬不同互補(bǔ)群的突變型細(xì)胞的提取液作為培養(yǎng)基的補(bǔ)加組分,來(lái)研究腺苷酸生物合成的途徑和控制每一個(gè)反應(yīng)的酶的編碼基因。他們發(fā)現(xiàn)所有分離到的缺陷突變Adeˉ都是結(jié)構(gòu)基因的隱性突變,一個(gè)基因的突變只阻斷一步反應(yīng)。唯一的例外是AdeI可影響兩個(gè)反應(yīng),因?yàn)锳deI編碼的腺嘌呤琥珀酸裂解酶分別催化兩個(gè)生化反應(yīng)。此外,帕特森實(shí)驗(yàn)室分離到了一類新的突變,它們不能與別的Adeˉ基因功能互補(bǔ),卻能使兩種酶同時(shí)受抑。這類突變很可能是調(diào)控多個(gè)結(jié)構(gòu)基因的調(diào)控序列的結(jié)構(gòu)變異所引起的。
互補(bǔ)分析的另一個(gè)突出例子是關(guān)于著色性干皮?。▁eroderma pigmentosum,XP)的突變研究,這是一個(gè)與臨床密切結(jié)合的基礎(chǔ)研究。已知著色性干皮病患者帶有DNA切補(bǔ)修復(fù)的隱性缺陷突變,患者的皮膚細(xì)胞對(duì)紫外線異常敏感并好發(fā)皮膚癌。從患者取得的細(xì)胞培養(yǎng)物對(duì)紫外線也是敏感的,這些細(xì)胞不能切除DNA分子中由紫外線產(chǎn)生的嘧 啶雙聚體。源于不同患者的修復(fù)缺陷突變細(xì)胞的融合互補(bǔ)分析明,收集到的XP突變至少分屬于9個(gè)互補(bǔ)群。此外,有人還發(fā)現(xiàn)有些XP細(xì)胞的多聚腺苷二磷酸核糖(ADP-ribose)的合成也是有缺陷的。這些研究清楚地表明,涉及著色性干皮病的DNA修復(fù)過(guò)程是一個(gè)多步驟的細(xì)胞反應(yīng),同時(shí)也闡明了XP和其他DNA修復(fù)缺陷的生化遺傳學(xué)基礎(chǔ),為致突變和致癌機(jī)制研究提供了哺乳動(dòng)物細(xì)胞水平的實(shí)驗(yàn)材料和重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
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