【基因重組】Cre-Lox system 重組酶系統(tǒng)

? What?之前不了解這個(gè)東西,沒(méi)有接觸過(guò)基因重組小鼠實(shí)驗(yàn)。偶然發(fā)現(xiàn)一篇文章PNAS2014年的(默默感謝那篇文章全體作者),里面有涉及到這個(gè)基因重組技術(shù)。今天做了文獻(xiàn)發(fā)表,就在發(fā)表的前一天,跟朋友那才了解,獲悉Cre-Lox 在動(dòng)物試驗(yàn)里是很常用的技術(shù)。

? 整理的內(nèi)容就是目前自己理解的,哪里不對(duì)請(qǐng)糾正,含淚萬(wàn)分感謝。也希望給不了解它的人提供一些有幫助的信息。

? Cre是最早微生物里發(fā)現(xiàn)的基因,它可以編碼Cre recombinase一種基因重組酶。Cre重組酶可以識(shí)別特異性序列,這個(gè)序列被稱作Loxp序列,有34bp長(zhǎng)(建議維基百科看詳細(xì)介紹,此處重點(diǎn))。Cre重組酶會(huì)識(shí)別到Loxp序列并且修改Loxp之前的基因/序列(取決于Loxp的方向,建議維基百科看詳細(xì)介紹,此處重點(diǎn))。經(jīng)常用這個(gè)技術(shù)來(lái)knockout gene。一般這個(gè)基因重組技術(shù)會(huì)用到雜交,打個(gè)比方,父親老鼠里的某特異性基因A(我們感興趣的基因,比如細(xì)胞態(tài)/組織特異表達(dá)的基因)里,在胚胎時(shí)期被修改并插入Cre基因序列,這樣以來(lái)它所有細(xì)胞的基因組里這個(gè)特異基因中都帶有了Cre基因序列,Cre基因的表達(dá)和翻譯受到該特異性基因A的啟動(dòng)子影響,也就是說(shuō)如果一個(gè)細(xì)胞里A基因被激活/可以轉(zhuǎn)錄的,那么Cre基因也同樣被激活/可以轉(zhuǎn)錄的。但是,還沒(méi)完,Cre轉(zhuǎn)錄之后目的是編碼蛋白啊,一種叫做Cre重組酶的東西,還需要Loxp啊。通常Loxp會(huì)在母親鼠里面,目的是切掉兩個(gè)Loxp中間的序列或者基因,起到一定的生物學(xué)作用。經(jīng)常被用到的也是我看的這篇文章提到的,胚胎細(xì)胞開(kāi)始在母親鼠的Rosa26區(qū)域/基因的兩個(gè)外顯子之間轉(zhuǎn)入Loxp序列(據(jù)說(shuō)都這么干),Loxp中間是一個(gè)STOP基因,這段序列可以阻止下游的基因被轉(zhuǎn)錄,類似轉(zhuǎn)錄停止位點(diǎn),還沒(méi)完,還是在Rosa26基因的兩個(gè)外顯子之間緊隨Loxp-stop-Loxp之后,還有一些reporter gene被加入里,報(bào)告基因一般包括LacZ,GFP,YFP,etc (如果不了解這些報(bào)告基因,建議維基百科看詳細(xì)介紹,此處重點(diǎn))。所以說(shuō)在通常情況下母親鼠里全體細(xì)胞里Rosa26基因都是轉(zhuǎn)錄到STOP序列后停止了。還有一點(diǎn)要提的就是,Rosa26這個(gè)基因在老鼠里幾乎是所有細(xì)胞/組織都會(huì)轉(zhuǎn)錄的(啟動(dòng)子是工作的)但是這個(gè)基因沒(méi)什么大用,所以大家在這里面各種修改添加都不會(huì)影響到小鼠的健康問(wèn)題。那么,現(xiàn)在有了A基因-Cre父親鼠和Rosa26-Loxp-reporter母親鼠,接下來(lái)就是讓他們別閑著造小鼠。他們的孩子就一般標(biāo)記成A-Cre::RLacZ/ A-Cre::RGFP/ A-Cre::RYFP/ etc,“::”代表的意思是?沒(méi)錯(cuò)“雜交”,所以這個(gè)雜交小鼠一般是研究的目的樣品。 因?yàn)樵谶@一代出生的小鼠身上同時(shí)包含了兩處基因被修飾的地方,一個(gè)是A基因,一個(gè)是Rosa26區(qū)域/基因。目的基因A一般應(yīng)該是特異性的,只在某些細(xì)胞或者某些組織特異表達(dá)的(一些marker基因),那么在這些A基因表達(dá)的細(xì)胞/組織里Cre也跟著表達(dá)了,因?yàn)镃re嚴(yán)格受到A基因的啟動(dòng)子調(diào)控,隨后Cre的mRNA編碼成Cre重組酶出去工作了(細(xì)胞主要的功能體現(xiàn)者是蛋白質(zhì))。隨著Cre重組酶的表達(dá)接下來(lái)會(huì)切斷Rosa26兩個(gè)外顯子內(nèi),兩個(gè)Loxp序列之間的STOP基因,所以呢,沒(méi)錯(cuò)后面的Repoter gene開(kāi)始轉(zhuǎn)錄了,大便通暢的趕腳。所以我們可以通過(guò)檢測(cè)Repoter基因產(chǎn)物可以間接的檢測(cè)到這些細(xì)胞,比如組織染色,in situ hybridization (ISH)染色,熒光檢測(cè),etc。這時(shí)候可能會(huì)問(wèn)到,那直接在特異基因后添加個(gè)repoter gene不就可以輕松搞定了嗎?何必這么麻煩,弄來(lái)弄去還需要嘿咻嘿咻。重點(diǎn)在這里,不論是加在A基因后的Cre也好,或是直接加個(gè)repoter gene也好,他們都會(huì)直接/即時(shí)的受到A基因的活性調(diào)節(jié),非常同步;基因重組小鼠的情況則不然,Cre重組酶表達(dá)后會(huì)不可逆轉(zhuǎn)的切掉該細(xì)胞的STOP基因,repoter gene會(huì)持續(xù)表達(dá)下去,也就是即使后來(lái)Cre基因不轉(zhuǎn)錄了,你依然會(huì)看到repoter gene在該細(xì)胞表達(dá),頓時(shí)感覺(jué)想出這個(gè)技術(shù)的人太牛了,所以這個(gè)基因重組技術(shù)通??梢员挥糜谧粉櫩睖y(cè)一些細(xì)胞態(tài)轉(zhuǎn)化分化,“即使你變了我也認(rèn)得你”。


用Cre和loxP轉(zhuǎn)基因老鼠進(jìn)行基因敲除操作

? 以上就是總結(jié)的關(guān)于Cre-Lox基因重組老鼠的技術(shù),當(dāng)然好多信息沒(méi)有被提到,粗略淺顯就是希望通俗易懂。也是為了轉(zhuǎn)天自己忘了,再看看能提個(gè)醒!JS里第一個(gè)生物學(xué)知識(shí)筆記,還會(huì)繼續(xù)堅(jiān)持。

感謝提到的朋友:LYP 和 WQL。

參考:https://www.biomart.cn/experiment/430/431/439/2285703.htm

最后編輯于
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
【社區(qū)內(nèi)容提示】社區(qū)部分內(nèi)容疑似由AI輔助生成,瀏覽時(shí)請(qǐng)結(jié)合常識(shí)與多方信息審慎甄別。
平臺(tái)聲明:文章內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))由作者上傳并發(fā)布,文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點(diǎn),簡(jiǎn)書(shū)系信息發(fā)布平臺(tái),僅提供信息存儲(chǔ)服務(wù)。

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

友情鏈接更多精彩內(nèi)容