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基因敲除常见方法

来源:生物谷     访问量:20538
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一、常规基因敲除鼠(Conventional Knockout

常规基因敲除是通过基因打靶,把需要敲除的基因的几个重要的外显子或者功能区域用Neo Cassette 替换掉。这样的小鼠其全身所有的组织和细胞中都不表达该基因产物。此类基因敲除鼠一般用于研究某个基因在对小鼠全身生理病理的影响,而且这个基因没有胚胎致死性。

二、条件性基因敲除小鼠(Conditional Knockout

条件性基因敲除小鼠是通过基因打靶,把两个loxP 位点放到目的基因一个或几个重要的外显子的两边。该小鼠和表达Cre酶小鼠杂交之前,其目的基因表达完全正常。当和组织特异性表达Cre酶的小鼠进行杂交后,可以在特定的组织或细胞中敲除该基因,而该基因在其他组织或细胞表达正常。

条件性基因敲除鼠适用范围为:(1)该基因有胚胎致死性;(2)用于研究该基因在特定的组织或细胞中的生理病理功能。

三、基因敲入小鼠(Knockin

基因敲入小鼠是通过基因打靶,把目的基因序列敲入到小鼠的相应基因位点,使用小鼠的表达调控元件指导目的基因表达。

此类基因敲入鼠一般用于药物的筛选,信号通路的研究等。

获得嵌合体及之后品系纯化详细流程:


基因敲除其他方法

一、ZFN技术制作基因敲除鼠

ZFN能够识别并结合指定的基因序列位点,并高效精确地切断。随后细胞利用天然的DNA修复过程来实现DNA的插入、删除和修改,这样研究人员就能够随心所欲地进行基因组编辑。这在过去是无法想象的,传统的基因敲除技术依赖细胞内自然发生的同源重组,其效率只有百万分之一,而ZFN的基因敲除效率能达到10%。利用这些技术进行小鼠基因的定点敲除和敲入,可以把时间从一年缩短到几个月。

这项技术中设计特异性的ZFN是最关键的环节,目前研究者采用计算生物学方法设计高特异性的ZFN,但ZFN的脱靶(off target),也就是把不该切的地方切了的问题仍是一个挑战。也正因为这个原因,利用ZFN技术进行小鼠的基因修饰还无法完全取代传统技术。



二、TALEN技术制作基因敲除鼠

TALEN 技术是一种崭新的分子生物学工具。科学家发现,来自一种植物细菌的TAL蛋白的核酸结合域的氨基酸序列与其靶位点的核酸序列有恒定的对应关系。利用TAL的序列模块,可组装成特异结合任意DNA序列的模块化蛋白,从而达到靶向操作内源性基因的目的,它克服了ZFN方法不能识别任意目标基因序列,以及识别序列经常受上下游序列影响等问题,而具有ZFN相等或更好的灵活性,使基因操作变得更加简单方便。然而同样因为脱靶的问题,利用TALEN技术进行小鼠的基因修饰仍然无法取代传统技术。

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