早期研究|概述
1971年至1977年，弗雷德·Alt在斯坦福大学(Stanford University)与罗伯特·希姆克(Robert Schimke)一起攻读博士学位期间，开发了一种哺乳动物细胞减法杂交方法，最终使他发现了哺乳动物癌细胞中的基因扩增和基因组不稳定性。1977-1982年，他在麻省理工学院癌症研究中心与大卫·巴尔的摩(David Baltimore)一起做博士后，帮助阐明了免疫系统中产生抗体的B系细胞的发展和功能的基本原理。他与巴尔的摩的合作包括发现在B系细胞中，膜结合(B细胞受体或“BCR”)与分泌免疫球蛋白(抗体)的生产是通过差异RNA处理实现的。他们还发现，免疫球蛋白(Ig)基因重排的等位基因排斥是由蛋白质产物的反馈控制的。Alt和Baltimore还阐明了V(D)J重组机制的主要方面，该机制连接变量(V)、多样性(D)和连接(J)基因段，形成编码抗体(和T细胞受体)可变区域的外显子。他们的机制洞见包括在基本重组机制中末端连接的位点特异性DNA双链断裂(DSBs)，以及在D到J或V到DJ连接处发现的“N”区域(非模板核苷酸)，他们认为这些区域是由酶末端脱氧核苷酸转移酶(TdT)添加的。
作为哥伦比亚大学内科和外科医生学院的一名教员，Alt和他的实验室建立了Ig链在调节早期B细胞发展的顺序阶段中的作用，并发现所有抗原受体可变区域外显子都是由一个共同的V(D)J重组酶组装的。他们还阐明了非编码基因转录在介导“染色质可及性”中的作用，作为“V(D)J重组酶”的谱系、阶段和等位基因特异性活性的靶向手段。他们进一步研究表明，在成熟的B细胞中，IgH类转换重组(CSR)到特定IgH类是由包含CSR目标序列的非编码转录单元的激活所指导的。在哥伦比亚大学，Alt实验室也共同发现了N-myc细胞癌基因，基于其在人类成神经细胞瘤中的扩增，并继续对Myc细胞癌基因家族进行表征。
在搬到位于波士顿儿童医院(BCH)的哈佛医学院和血液研究中心(CBR)(后来成为BCH细胞和分子医学(PCMM)项目)的早期，Alt博士的团队确认了Alt/Baltimore的提议，即TdT是一种V(D)J重组酶成分，可将N个区域添加到V(D)J连接。由于V(D)J连接区编码的抗体IgH和IgL链可变区是重要的抗原接触互补决定区3 (CDR3)， TdT在抗原受体组的多样化中具有重要作用。在BCH和CBR的这一早期阶段，Alt实验室进一步发现“V(D)J重组酶复合体”的连接活性是通过一种新的多组分一般细胞非同源DNA端连接途径进行的。后者的发现也为阐明经典非同源DNA端连接(c-NHEJ)提供了基础，c-NHEJ是体细胞哺乳动物细胞中两种主要DSB修复途径之一。随后，Alt实验室发现了几个最早被表征的c-NHEJ组成因子，还发现了c-NHEJ蛋白在维持基因组稳定性方面的作用。