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如何確保Cre-lox小鼠能夠刪除正確的基因

瀏覽次數(shù):1740 發(fā)布日期:2022-3-9  來源:杰克森實驗室
許多表達Cre的品系在構(gòu)建小鼠模型時均有著不明顯或未表征的表型。
 
而其中的一些表型(包括意外表達模式和不可預測的刪除效率)可能會讓實驗人員很難對實驗作出解釋,由此導致Cre-lox神話破滅。
 
那么,要如何解決這些問題呢?
 
 
 
脫靶Cre表達

當Cre不在驅(qū)動Cre表達的啟動子直接支配下表達在其他組織或器官中時,就會發(fā)生脫靶Cre表達。 
 
如果Cre品系發(fā)生這種情況,而實驗人員又無法發(fā)現(xiàn),那么floxed小鼠基因可能會在意想不到的組織中被刪除。 
 
因此:需要充分了解cre品系的表達模式
 
首先,查閱已發(fā)表的文獻,了解業(yè)界就Cre表達已檢查了哪些組織和器官。當研究人員創(chuàng)建新的Cre品系時,勢必會在啟動子驅(qū)動Cre表達所在的組織中尋找Cre表達,但他們通常不會驗證其他非靶組織中是否不存在Cre表達。 
 
如果您的品系沒有已知的Cre表達信息,則應在表達可見標志物(例如:β-半乳糖苷酶、堿性磷酸酶、熒光素酶、GFP或其他熒光蛋白)的眾多Cre報告基因品系中選擇一個品系,并將您的cre品系與之進行雜交。  
 
只需一次雜交就能產(chǎn)生攜帶Cre轉(zhuǎn)基因和Cre報告基因的小鼠,這樣,您就可以檢查您所希望的細胞中是否表達Cre。
 
 
生殖系中的脫靶Cre表達
 
生殖系中的脫靶Cre表達可能會特別棘手,因為您的鼠群中可能會出現(xiàn)所有細胞中都有完全重組的敲除等位基因的小鼠。
 
通常,生殖系表達Cre是因為減數(shù)分裂后卵母細胞中持續(xù)存在Cre RNA或蛋白質(zhì)。
 
對于許多Cre品系(不是全部)
 
使用Cre陽性雄性小鼠進行育種可以避免刪除生殖系中l(wèi)oxP等位基因。  
 
可以設計在floxed小鼠外顯子上游和下游區(qū)域退火的引物,通過PCR輕松監(jiān)測鼠群的生殖系Cre表達。  
 
這樣,如果產(chǎn)生了完整重組敲除等位基因,則可擴增較小產(chǎn)物(圖1)。  對所有繁育小鼠進行基因分型,從鼠群中剔除已刪除等位基因的所有小鼠。
 

(圖1:位于兩個loxP位點兩側(cè)的引物(綠色)將會在刪除等位基因后擴增獲得較小產(chǎn)物)
 
 
LoxP位點重組效率低下

Cre重組loxP位點的效率受loxP位點在基因組內(nèi)的位置以及它們之間距離的影響。因此,相同Cre轉(zhuǎn)基因切割不同loxP等位基因的效率可能不同。
 
如果您發(fā)現(xiàn)loxP基因沒有被有效切割(也就是您的floxed 鼠靶標的基因表達水平?jīng)]有被充分降低),這可能會非常令人沮喪,那該怎么做呢?
 
1  步驟一
如果您發(fā)現(xiàn)自己遇到了這種情況,應重新對小鼠進行基因分型(使用新DNA樣本),確認您的小鼠是loxP等位基因純合子并攜帶Cre轉(zhuǎn)基因。 
 
2  步驟二
接下來,檢查您測試刪除效率/基因表達所用的方法,確保其適用于您的特異性loxP等位基因。
 
比如,如果條件性等位基因使loxP位點位于目標基因外顯子5的位置,則在重組后,外顯子5會被刪除,但外顯子1-4和啟動子會保持完整,并且仍可產(chǎn)生重組基因座的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物。
 
如果監(jiān)測mRNA表達的引物落在外顯子5的上游區(qū)域,您可能看不到表達水平顯著下降。 
 
3  步驟三
如果您確認Cre未有效切割您的loxP基因,應嘗試將目標基因的完整敲除等位基因引入鼠群,獲得攜帶目標基因復合雜合子(一個loxP側(cè)翼等位基因和一個敲除等位基因)及Cre轉(zhuǎn)基因的小鼠。
 
在這些小鼠中,Cre只需重組一個loxP等位基因即可,而不是兩個,這樣可以提高其重組效率。
 
 
他莫昔芬誘導的Cre品系

如果您的Cre品系是他莫昔芬誘導的Cre品系,則按照上述步驟1和2操作
 
接下來,將他莫昔芬誘導的Cre品系與Cre報告基因品系進行雜交。  在Cre陽性、報告基因陽性小鼠中測試您的他莫昔芬給藥方案,確認他莫昔芬能否到達目標組織/器官并有效誘導重組。
 
事實上,最好在實驗開始時就這樣做,以便提前制定他莫昔芬誘導方案。
 
訪問以下鏈接,了解幾種不同的他莫昔芬給藥途徑,包括每種途徑的優(yōu)缺點:
http://openwetware.org/wiki/Tamoxifen_administration_to_mice 
 
如果清楚了解所有這些步驟,則如上所述(步驟3)引入完整敲除等位基因或許可以提高他莫昔芬依賴性重組效率。
 
 
自發(fā)性Cre表型

Cre可能會自行產(chǎn)生表型,這會使數(shù)據(jù)解釋變得更加困難。
 
造成這種情況的原因可能是Cre轉(zhuǎn)基因插入位點對附近內(nèi)源基因有影響。
 
另外,由于小鼠基因組中的隱性半同源loxP位點之間重組會造成“Cre 毒性”,因此,Cre高表達的小鼠可能會出現(xiàn)突變表型或死亡。  
 
為了確保您觀察到的所有表型是由于目標基因被刪除而不是Cre轉(zhuǎn)基因引起的,您需要在實驗中納入攜帶相應loxP等位基因的野生型Cre陽性小鼠作為對照小鼠。
 
在創(chuàng)建下一個條件性敲除模型之前,您應該熟悉要使用的品系中Cre的表達模式。

杰克森實驗室Cre資源
 
杰克森實驗室Cre資源對JAX®小鼠資源庫中眾多Cre表達品系的Cre表達模式進行了表征,詳細信息請訪問以下鏈接: 
Https://www.jax.org/research-and-faculty/resources/cre-repository/characterized-cre-lines-jax-cre-resource
 
發(fā)布者:杰克森醫(yī)療科技(上海)有限公司
聯(lián)系電話:400-693-5700
E-mail:marketing@jax.org.cn

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