发布网友 发布时间:2022-11-17 20:03
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热心网友 时间:2024-11-30 06:26
1.1 基因嵌入小鼠模型
基因嵌入(knockin)是根据实验要求,在目的基因位置引进特定的突变或外源基因。比如在目的基因上引入点突变(模拟模型人类遗传疾病);或将报告基因(如EGFP,mRFP,mCherry,mYFP,Thy1.1或LacZ等)通过同源重组的方式引入目的基因的特定位点,从而可以通过报告基因的表达跟踪目标基因的表达。通过报告基因的表达可以研究基因的表达谱。也可以用报告基因取代小鼠本身的基因,使敲除/敲进同时发生。
1.2 人源化小鼠模型
人源化小鼠模型时指带有功能性的人类基因、细胞或组织的小鼠模型。这种模型通常被用做人类疾病体内研究(in vivo study)的活体替代模型。人源化小鼠模型的应用很广泛,比如在艾滋病、癌症、传染病、人类退化性疾病、血液病研究领域等都有广泛的应用。近几年,带有人类基因的人源化小鼠模型已经被证明在解码人类疾病奥秘中具有巨大的优势和广泛的应用前景。由于人类生理与动物生理常有显著的区别,使利用动物模型得到的实验结果有时不能适用到人体上。比如,有些利用小鼠等动物模型开发的药物在人体上并没有作用。所以,利用转基因或同源重组的方法,将人类基因“放置”在小鼠模型上所制备的人源化小鼠模型,将是进行一些人类疾病研究的有效工具。
1.3 条件性基因敲除(Conditional Knockout)
条件性基因敲除主要是通过Cre-LoxP/ FLP-frt重组系统来实现的。这两个系统都是染色体位点特异性重组酶系统。比如在待敲除的一段目标DNA序列的两端各放置一个loxP(或Frt)序列,得到flox(flanked by loxP)小鼠。将flox小鼠与带有细胞特异性表达的Cre(或Flp)的小鼠交配繁殖,以获得在特定细胞里把目标基因敲除掉的小鼠,即条件性基因敲除小鼠。其应用可以使靶基因的表达或缺失发生在实验动物发育的某一阶段或某一特定的组织器官,从而使对小鼠基因组的修饰的范围和时间处于一种可控状态。此外,若与控制Cre或Flp表达的其他诱导系统相结合,还可以对某一基因同时实现时空两方面的*。 1.4 全基因敲除小鼠 (Conventional Knockout)
全基因敲除是将目标基因用一段外源DNA序列(多数情况下是用于药物筛选的新霉素(Neomycin)抗性基因)来取代,从而达到使目的基因失活的目的。用于conventional knockout的基因打靶质粒构建相对简单。一般有一个阳性筛选基因(比如NeoR, Hygromycin Resistant Gene)和一个阴性筛选基因(如TK)。阳性筛选基因位于两个同源臂的中间,阴性筛选基因一般位于一个同源臂的外侧。阳性筛选基因类似于分子生物学实验中质粒上的氨苄等抗性基因。在转染小鼠胚胎干细胞之前,一般要对打靶载体进行线状化,然后利用电转仪通过电转的方式将打靶载体导入小鼠胚胎干细胞内。线状打靶载体会整合到染色体上。在抗生素(比如G418)存在的情况下,只有染色体上重组了打靶载体的胚胎干细胞才能成活并增殖。如果是同源重组,阴性筛选基因会丢失,导致不能表达。如果是随机插入,一般会保留同源臂外的阴性筛选基因。传统上阴性筛选基因一般是用来自于HSV的胸苷激酶基因,这种激酶会将Gancyclovir转变成一个核苷类似物,并在基因组复制的过程中整合到新合成的DNA链上,造成DNA复制停止。所以,Gancyclovir能够抑制打靶载体随机插入的胚胎干细胞增殖。由于Gancyclovir经常会影响得到嵌合体小鼠后的种系传递,所以现在打靶载体很少再用TK基因做为阴性筛选基因了。目前最常用的是DTA(Diphtheria Toxin Subinit A, 白喉毒素A亚基)。在随机插入的情况下,如果有DTA表达,DTA可以直接杀死细胞,不需要再通过加入Gancyclovirs的方式进行阴性筛选。 如果不知道一个基因被敲除后会不会致死,最好是做条件性基因敲除。条件性基因敲除通过跟 Cre Deletor 小鼠交配,可以获得全敲除小鼠。而如果直接制备全敲除小鼠,一旦是致死基因,可能就需要重新开始做条件性敲除,造成时间和资金上的双重损失。
1.5 ROSA位点转基因小鼠
传统的转基因小鼠一般通过利用质粒进行受精卵原核注射的方式来制备。通常会得到多个品系(founders)。不同品系由于质粒在染色体上的整合为点不同,拷贝数不同,不同品系之间不容易得到一致的结果。由于转基因小鼠传代后拷贝数稀释,以及基因沉默等原因,同一品系的表型在传代过程中也很容易丢失,造成实验结果不能重复。现在大部分实验室都是通过定点转基因的方式来制备转基因小鼠。其中用的最多的位点是Rosa26位置。到目前为止已经报道的有200多种利用Rosa26位点研发的转基因小鼠。
Rosa26基因敲入技术最早是由Phillipe Soriano建立并发展起来的。在原来的设计中,目的基因cDNA上游带有一段转录终止序列“Stop”(3个拷贝的SV40多聚A序列,tPA),转录终止序列的两端各有一个Loxp位点,将此结构定点嵌入Rosa26基因位置,整个结构的转录受Rosa26启动子控制。在没有Cre的情况下,由于Rosa26启动子与目的基因之间“STOP”的存在,目的基因不能被表达。如果有Cre表达, Cre重组酶将去除“STOP”,Rosa26启动子就可以启动目的基因表达。大量研究证实,Rosa26基因几乎在所有组织中都能编码一种非必需的核RNA,且为外源基因的插入热点。而Rosa26位点基因嵌入技术可以非常有效地建立多用途的条件性转基因小鼠模型,所以越来越受到科学家的青睐。但是,由于Rosa26启动子在某些组织中的启动能力有限,目的基因经常达不到研究人员需要的表达水平。为了解决这一问题,可以对原Rosa26基因敲入系统做改进,引入了一个强效的 启动子,如CAG启动子, 该启动子由鸡actin启动子和CMV增强子融合而成,用这一杂合启动子代替Rosa26启动子,从而高效地启动目的基因表达。 1.免疫类小鼠模型
1.1 IL17- GFP knockin mice
1.2 IL23- GFP knockin mice
1.3 IL25- GFP knockin mice
2 .疾病类小鼠模型
2.1 p53 knockout mice
2.2 ApoE knockout mice
3 工具类小鼠模型
3.1 pCAG-STOP-DTR-2A-EGFP mice 本服务的目的是为课题提供系统而全面的基因敲除模式小鼠表型分析。每一个基因敲除模式小鼠的研发都是一项资金投入较大的项目。科研人员由于有自己的专业关注点或实验人员资源有限,经常只是对模式小鼠做部分分析。而一个基因往往在多种不同组织或细胞中发挥着重要功能。 所以有必要对所得到的基因敲除模式小鼠进行全面而系统的表型分析,从而给出一个完整的实验数据。
表型分析平台将帮助客户认识其所研究基因的新功能,增加客户的科研竞争力。新表型的发现将有助于找到与人类疾病相关的小鼠基因,以建立人类重要疾病动物模型,并为进行人类疾病治疗研究做出贡献。
百奥赛图公司的表型分析团队由来自于不同领域具有博士和硕士学的科研人员组成。表型分析平台将筛选包括代谢,免疫(免疫系统和细胞分析),神经生物学,胚胎与器官发育,心血管,哮喘,EAE, 类风湿性关节炎,感染,畸形,癌变,行为与认知等多个方面,以期找到未知的新表型。 由于生命科学研究的发展非常迅速,而单个实验室的知识和资源有限,优势互补的合作可以加快科学研究的步伐。百奥赛图公司愿意在下列模型(包括而不限于)的研发中与客户合作:自身免疫、癌症、神经疾病、传染病、血液病等人类疾病的小鼠模型的开发,以及一些对基础科学研究有重要作用的小鼠模型的研发。