马志鹏，陈军



无义突变与“遗传补偿效应”

马志鹏，陈军

浙江大学生命科学学院，生命系统稳态与保护教育部重点实验室，杭州 310058

“遗传补偿效应”(genetic compensation response, GCR)是近年来在斑马鱼()中最先描述的一个遗传现象，是指当敲低某一个基因时有明显的表型，但此基因的敲除遗传突变体由于其他基因的上调反而没有表型。这种基因敲低和敲除表型上的差异并非斑马鱼所独有，在拟南芥()、小鼠()等模式生物中都观察到此种现象。这种奇怪的现象一直困扰着基因功能研究。2019年4月3日，同时在线发表两篇论文揭示了其中的奥秘，其中一篇来自于本实验室，另一篇来自于德国Stainier实验室。利用斑马鱼或小鼠培养细胞的不同基因的遗传突变体为模型，两个实验室分别证明无义突变与核酸序列同源性是激活遗传补偿效应的两个先决条件；无义mRNA介导的降解途径参与激活遗传补偿效应；同时还观察到补偿基因的高表达与其转录起始位点处的组蛋白H3K4me3修饰相关。本文具体介绍了这两篇研究论文中提出的“遗传补偿效应”分子机制的异同，以期为克服遗传补偿效应给基因功能研究带来的障碍提供新的思路和方法。

遗传补偿效应；无义mRNA介导的降解途径；表观遗传学修饰

生命中的遗传物质DNA时时刻刻都会受到损伤的威胁，这些威胁有来自于内在的因素，如细胞分裂、正常细胞代谢产生的活性氧；也有来自于外在因素，如紫外及离子辐射、化学诱变剂等。每个细胞的基因组DNA每天会遇到差不多104次损伤。……