果蝇3号染色体右臂肿瘤抑制基因的筛选与功能分析

摘要

肿瘤抑制基因是一类存在于正常细胞中的、与原癌基因共同调控细胞生长和分化的基因，也称为抗癌基因和隐性癌基因。与原癌基因编码的蛋白质促进细胞生长相反，在正常情况下存在于细胞内的肿瘤抑制基因的产物能抑制细胞的生长，若其功能丧失则可能促进细胞的肿瘤性转化。肿瘤的发生可能是癌基因的激活与肿瘤抑制基因的失活共同作用的结果。肿瘤抑制基因产物大多都是以转录调节因子的方式控制细胞生长的核蛋白。果蝇作为遗传学研究的模式生物，用以阐明真核生物遗传学的基本原理与概念，包括性别决定的染色体结构基础，遗传连锁，染色体动力学与行为等。作为研究人类疾病发病机制的重要模型，果蝇主要用于肿瘤、神经退行性疾病、代谢疾病等方面的研究，在药物开发与筛选药物新作用靶点中也有非常广泛的应用。本实验以果蝇为实验材料，将含有FRT82B位点的雄性果蝇进行EMS诱变后，将含有突变基因和FRT82B位点的雄果蝇与带有FLP重组酶无突变基因的雌性果蝇杂交，在F1代中会产生由FRT/F1p系统所介导的嵌合体，即嵌合体中具有三种基因型的细胞克隆：纯合野生型克隆（+/+）、纯合突变型克隆(-/-)，杂合体克隆(-/+)。通过对比嵌合体中这三种细胞克隆的大小来推断突变基因的功能。根据嵌合体的表型，筛选肿瘤抑制基因突变的果蝇和其他感兴趣的突变体，经过与带有balancer的果蝇杂交，最后以永久杂种的方式保存下来。筛选到的突变体通过与deficiency Kit杂交，最终将突变基因定位在染色体上最小的位置。果蝇中研究较多的与肿瘤发生相关的是Hippo信号通路，通过调节细胞增殖和凋亡进而控制器官的大小。筛选到的与肿瘤发生相关基因主要分为两大类：一类基因与hippo信号通路有关，可能是hippo信号通路中的组分，通过激酶级联反应调节器官的大小；另一类基因是新的与肿瘤发生相关的基因，经过进一步的研究和分析揭示其作用的分子机制。本研究的开展促进了肿瘤抑制因子的筛选与鉴定，进而为揭示肿瘤的发生与治疗肿瘤奠定基础。