一、常規(guī)基因敲除鼠( Conventional Knockout ) 常規(guī)基因敲除是通過基因打靶,把需要敲除的基因的幾個重要的外顯子或者功能區(qū)域用 Neo Cassette 替換掉。這樣的小鼠其全身所有的組織和細胞中都不表達該基因產(chǎn)物。此類基因敲除鼠一般用于研究某個基因在對小鼠全身生理病理的影響,而且這個基因沒有胚胎致死性。 二、條件性基因敲除小鼠( Conditional Knockout ) 條件性基因敲除小鼠是通過基因打靶,把兩個 loxP 位點放到目的基因一個或幾個重要的外顯子的兩邊。該小鼠和表達 Cre 酶小鼠雜交之前,其目的基因表達完全正常。當和組織特異性表達 Cre 酶的小鼠進行雜交后,可以在特定的組織或細胞中敲除該基因,而該基因在其他組織或細胞表達正常。 條件性基因敲除鼠適用范圍為:( 1 )該基因有胚胎致死性;( 2 )用于研究該基因在特定的組織或細胞中的生理病理功能。 三、基因敲入小鼠( Knockin ) 基因敲入小鼠是通過基因打靶,把目的基因序列敲入到小鼠的相應基因位點,使用小鼠的表達調(diào)控元件指導目的基因表達。 此類基因敲入鼠一般用于藥物的篩選,信號通路的研究等。 獲得嵌合體及之后品系純化詳細流程: 基因敲除其他方法: 一、 ZFN 技術制作基因敲除鼠 ZFN 能夠識別并結合指定的基因序列位點,并高效精確地切斷。隨后細胞利用天然的 DNA 修復過程來實現(xiàn) DNA 的插入、刪除和修改,這樣研究人員就能夠隨心所欲地進行基因組編輯。這在過去是無法想象的,傳統(tǒng)的基因敲除技術依賴細胞內(nèi)自然發(fā)生的同源重組,其效率只有百萬分之一,而 ZFN 的基因敲除效率能達到 10% 。利用這些技術進行小鼠基因的定點敲除和敲入,可以把時間從一年縮短到幾個月。 這項技術中設計特異性的 ZFN 是最關鍵的環(huán)節(jié),目前研究者采用計算生物學方法設計高特異性的 ZFN ,但 ZFN 的脫靶( off target ),也就是把不該切的地方切了的問題仍是一個挑戰(zhàn)。也正因為這個原因,利用 ZFN 技術進行小鼠的基因修飾還無法完全取代傳統(tǒng)技術。 二、 TALEN 技術制作基因敲除鼠 TALEN 技術是一種嶄新的分子生物學工具。科學家發(fā)現(xiàn),來自一種植物細菌的 TAL 蛋白的核酸結合域的氨基酸序列與其靶位點的核酸序列有恒定的對應關系。利用 TAL 的序列模塊,可組裝成特異結合任意 DNA 序列的模塊化蛋白,從而達到靶向操作內(nèi)源性基因的目的,它克服了 ZFN 方法不能識別任意目標基因序列,以及識別序列經(jīng)常受上下游序列影響等問題,而具有 ZFN 相等或更好的靈活性,使基因操作變得更加簡單方便。然而同樣因為脫靶的問題,利用 TALEN 技術進行小鼠的基因修飾仍然無法取代傳統(tǒng)技術。 |
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