2.1.4 FLP/FRT技术
癌症的发生往往始于单个体细胞突变而引发的过度增殖,并最终形成恶性肿瘤。为了模拟体内真实情况,研究少数细胞遗传学改变后对周围正常机体及组织造成的影响,科学家发明了一系列研究方法与手段,其中包括FLP/FRT技术。FLP是酵母中的重组酶,它能够识别两个700bp的同源靶位点FRT(FLP recombination targets,FRTs)。FLP能够使位于一对同源染色体的相同位点的两个FRT片段发生有丝分裂重组,产生两个重组远端纯合的子细胞(图2-2 A)[90]。这样就能在周围存在野生型细胞的情况下研究少量细胞基因改变产生的影响,这个技术也成为研究细胞竞争(cell competition)的重要工具[91]。

图2-2 FLP/FRT及MARCM系统作用原理示意图[92]
但这种传统的重组技术缺点在于不能被标记纯合的突变体克隆,这极大地阻碍了人们对于目的基因的功能研究。于是骆利群等人将Gal4/UAS系统与FLP/FRT技术结合创造出了MARCM系统(mosaic analysis with a repressible cell marker)[93]。如图2-2 B所示,杂合子细胞中由于含有Gal80,Gal4活性受抑制,不能激活下游目的基因表达;经热激重组酶Flp诱导后,FLP/FRT介导的有丝分裂重组会使一个子细胞丢失Gal80,解除对Gal4的抑制,从而使这个子细胞及其后代克隆细胞中目的基因可被激活表达。如果Gal80基因所在染色体的同源染色体中同时含有突变基因与相同的FRT序列,那么FLP诱导后就会出现被标记的纯和突变体细胞,这使得研究人员能够在镶嵌型纯合突变细胞中实现表达外源目的基因的目的。利用该技术,许田等人发现下调细胞极性基因的同时过表达癌基因Ras能够在果蝇眼成虫盘中诱导肿瘤发生[39]。