2.1.2條件性基因敲除法
條件性基因敲除法可定義為將某個基因的修飾限制于小鼠某些特定類型的細胞或發育的某一特定階段的一種特殊的基因敲除方法[2]。它實際上是在常規的基因敲除的基礎上,利用重組酶Cre介導的位點特異性重組技術,在對小鼠基因修飾的時空范圍上設置一個可調控的“按鈕”,從而使對小鼠基因組的修飾的范圍和時間處于一種可控狀態。
條件性敲除的原理(圖2,3):
利用Cre/LoxP 和來自酵母的FLP—frt
系統可以研究特定組織器官或特定細胞中靶基因滅活所導致的表型[7]。通過常規基因打靶在基因組的靶位點上裝上兩個同向排列的1oxP,并以此兩側裝接上loxP
的(“loxP floxed”)ES 細胞產生“loxPfloxed”小鼠,然后,通過將“loxP floxed”小鼠與Cre
轉基因鼠雜交(也可以其他方式向小鼠中引入Cre 重組酶),產生靶基因發生特定方式(如特定的組織特異性)修飾的條件性突變小鼠。在“loxP
floxed”小鼠,雖然靶基因的兩側已各裝上了一個loxP,但靶基因并沒有發生其他的變化,故“1oxP
noxed”小鼠表型仍同野生型的一樣。但當它與Cre 轉基因小鼠雜交時,產生的子代中將同時帶有“loxP floxed”靶基因和Cre
基因。Cre 基因表達產生的Cre 重組酶就會介導靶基因兩側的1oxP 間發生切除反應,結果將一個loxP
和靶基因切除。這樣,靶基因的修飾(切除)是以Cre 的表達為前提的。Cre 的表達特性決定了靶基因的修飾(切除)持性:即Cre
在哪一種組織細胞中表達,靶基因的修飾(切除)就發生在哪種組織細胞;而Cre
的表達水平將影響靶基因在此種組織細胞中進行修飾的效率。所以只要控制Cre
的表達特異性和表達水平就可實現對小鼠中靶基因修飾的特異性和程度[9,10]。
圖3,利用Cre/LoxP實現靶基因的切除原理
圖4. 條件性基因敲除的基因重組及切除步驟