
【化】 intragenic complementation
基因内互补(intragenic complementation)是遗传学中描述同一基因内部不同突变体之间功能互补的现象。当两个等位基因突变位点位于同一基因的不同区域时,其产物(如蛋白质亚基)可能通过结构或功能协同作用恢复部分或全部正常表型。该现象首次在粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)研究中被揭示,成为理解基因结构与功能关系的重要依据。
其核心机制涉及突变蛋白亚基的物理互作或功能补偿。例如,若某一酶的两个突变体分别破坏催化域和结合域,两者结合可能重构活性位点,恢复催化能力。这种现象在真核生物多亚基蛋白系统中尤为显著,如酵母菌的色氨酸合成酶系统(来源:《现代遗传学原理》第三版)。
当前研究显示,基因内互补对遗传病治疗具有启示意义。囊性纤维化跨膜传导调节因子(CFTR)基因的特定错义突变组合,可能通过互补效应改善氯离子通道功能(来源:美国国立生物技术信息中心NCBI数据库)。但需注意,互补程度受突变位点空间构象及分子间作用力强度制约。
基因内互补是指同一基因内的不同突变位点通过互补作用部分恢复功能的现象,常见于多亚基蛋白质的组装过程中。以下是详细解释:
基因内互补发生在同一基因的两个不同突变体之间。例如,在lacZ基因中,若突变体M15(缺失部分氨基酸)与携带完整α肽段的突变体结合,两者的产物可通过互补形成有功能的β-半乳糖苷酶,从而恢复分解X-gal的能力。这种互补依赖于蛋白质亚基的相互作用:两个突变的亚基可能通过结构互补,形成部分有活性的多聚体。
在基因工程中,α互补被用于蓝白斑筛选。例如,将外源DNA插入含lacZ基因的质粒时,若插入成功会破坏α肽段,导致无法互补,菌落呈白色;未插入的质粒则通过互补形成蓝色菌落。
总结来看,基因内互补揭示了蛋白质亚基组装的重要性,并为分子生物学技术(如克隆筛选)提供了理论基础。
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