条件性基因敲除小鼠的操作原理

条件性基因敲除小鼠介绍^[1]

组织特异性的条件性基因敲除小鼠模型指通过基因敲除技术，使目的基因在特定组织或细胞中不表达,而在其他组织或细胞中正常表达的动物模型。

条件性基因敲除小鼠优势与不足^[1]

优势:这种打靶策略能避免全基因敲除可能引起的胚胎致死及表型复杂等问题,同时因为目的基因只在特定组织中失活,能用于研究该基因在特定组织中的功能,而该基因在其他组织中仍能正常表达; .

不足:设计时需要对基因进行全面的分析,避免基因敲除导致内源性基因的表达下调或截短蛋白的表达。得到的种系遗传小鼠模型需要与组织特异性表达重组酶的小鼠交配才能得到组织特异性敲除小鼠,使后续繁殖时间比全基因敲除小鼠模型至少多交配一代。

条件性基因敲除操作原理^[1]

条件性基因敲除小鼠主要是通过染色体位点特异性重组酶系统来实现的,如Cre-LoxP系统、FLP-Frt系统和Dre-Rox系统等 ,其中最常用的是Cre-LoxP系统。这一系统是在待敲除的一段目的基因序列的两端各放置一个LoxP序列,得到Floxed ( Flanked by loxP)小鼠。该floxed小鼠在与表达Cre重组酶的小鼠杂交前,目的基因表达完全正常,从而能够避免全基因敲除可能出现的胚胎致死。而当该loxed小鼠与组织特异性表达Cre重组酶的小鼠杂交后,即可获得目的基因在特定的组织或细胞中被敲除的小鼠,而该基因在其它组织或细胞中表达正常。

floxed小鼠如果与不同的Cre重组酶小鼠杂交,可以使目的基因的敲除发生在小鼠的任一组织或细胞中。此外,如果与控制Cre重组酶表达的诱导系统相结合, 还可以使目的基因的敲除发生在小鼠发育的任一阶段,实现对目的基因表达的时空两方面调控。

条件性基因敲除小鼠应用^[1]

具有胚胎致死性目的基因的研究;

目的基因在特定组织中的生理或病理功能研究;

药物的靶标确认;

药物的毒理学研究

主要参考文献

[1] 王晶；董芳芳；李晓锋；舒冰；施杞；王拥军；周重建。益气化瘀方减轻HIF-1α条件性基因敲除小鼠椎间盘退变的研究。《第十九届全国中西医结合骨伤科学术研讨会论文汇编》2012年。