条件性敲除小鼠的原理、构建与应用
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发布时间:2024-10-04 06:26
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时间:2024-10-19 16:08
条件性敲除小鼠是一种利用Cre-Lox基因重组系统的精密生物技术,该系统通过特异性地结合和切除DNA片段,实现基因在特定组织或细胞的精准调控。Cre重组酶,发现于1981年的P1噬菌体,识别并结合Loxp位点,当带有Loxp位点的基因序列位于同一方向时,Cre会剪切并重新连接,实现基因敲除;反之,可引起序列反转。系统的核心在于组织特异性启动子,可控制Cre在特定组织的表达,避免了全鼠敲除可能引发的胚胎致死问题。
为了更精确的时间控制Cre表达,科学家们开发了Cre-ERT系统,通过雌激素受体相关配体的诱导,实现Cre活性的开启和关闭。例如,Cre-ERT2对特定代谢物敏感,提供了更高的时空调控精度,但也有其局限性,如在SSRP1基因敲除中的效率问题。在实际应用中,通过Flox鼠与Cre鼠的杂交,可以创建条件性基因敲除模型,如Col2a1-CreERT2; HPIP flox/flox小鼠,用于研究HPIP在骨关节炎中的作用。
在科研领域,条件性敲除小鼠的使用极大地推动了对基因功能和疾病机制的深入理解,如《Nature Communications》中关于HPIP蛋白在骨关节炎中的研究,揭示了其在关节软骨退化中的作用。通过基因工程小鼠模型,科研人员能够模拟疾病进程,为临床研究提供有力支持。