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条件性基因敲除(Conditional Knockout)小鼠模型-诱导性

2016-03-08 10:48:49.0

1.概念

诱导性的条件性基因敲除小鼠模型指目的基因能在指定的时间、指定的组织或细胞中失活的小鼠模型。失活前,目的基因能够正常表达。


2.优缺点

优点:这种打靶策略既能使目的基因的失活发生在特异性的组织或细胞中,又能使目的基因的失活发生在指定的发育年龄或阶段。可以用于制作发育或年龄相关的疾病模型。

缺点:设计时需要对基因进行全面的分析,避免基因敲除导致内源性基因的表达下调或截短蛋白的表达。诱导剂(他莫昔芬或四环素)可能会影响动物表型,所以得到这种小鼠模型后,需要首先检测诱导剂对表型的影响情况。


3.原理

诱导性的条件性基因敲除系统是基于细胞核激素受体与相应的激素配体结合后,受体将由细胞浆转位到细胞核发挥其基因表达调控作用。雌激素受体(ER)就是这样一种细胞核激素受体,它能结合雌激素,并能结合雌激素的拮抗剂-他莫昔芬。当雌激素受体处于失活状态时,在胞浆中与热休克蛋白90(Hsp90)结合,不能进入细胞核;但当雌激素或他莫昔芬与雌激素受体结合后,ER与Hsp90分离并能够进入细胞核。利用ER的这一作用特点,可以控制只能在细胞核与loxP位点结合的Cre重组酶的细胞内定位。将Cre与ER融合后,在没有雌激素存在的情况下,由于ER与Hsp90结合,使Cre重组酶滞留在胞浆;但加入他莫昔芬以后,Cre-ER融合蛋白与Hsp90分离并能进入细胞核。在细胞核中,Cre与floxed(loxP-flanked)目的基因结合并发挥其重组酶活性,获得基因敲除动物模型。这一系统使用他莫昔芬,一种修饰过的雌激素受体,目的是避免雌激素受体结合内源性的雌激素,保证Cre发挥作用时间的可控性。同时Cre-ER融合蛋白的表达受组织特异性启动子的调控。

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4.应用

具有胚胎致死性目的基因的研究;

目的基因在发育或年龄相关疾病方面的研究;

药物的靶标确认;

药物的毒理学研究


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