基因功能研究


訂閱電子通訊

與最新模式生物資訊保持同步

資料下載

資料下載
下載資料

为研究基因在体内的功能,通常的研究策略是:将基因导入到一个细胞或个体中, 或者从细胞或个体中将基因失活,通过观察细胞生物学行为或个体表型遗传性状的变化, 从而鉴定基因的功能。

由此可分爲以下兩大類研究策略:



基因功能缺失 Loss of function

在小鼠中,基因敲除是最为经典和常用的基因功能缺失研究手段之一。基因敲除是指针对靶基因的部分序列,改变生物的遗传基因,令特定的基因功能丧失作用,从而使基因部分或全部功能被屏蔽,并可进一步对生物体造成影响,进而推测出该基因的生物学功能。基因敲除又可以分为全身性基因敲除和條件性基因敲除。

全身性基因敲除

  • Conventional Knockout(简称KO),是指在小鼠所有组织细胞中,将靶基因的某些重要外显子或功能结构域、甚至所有外显子敲除掉,导致靶基因的表达缺失。

  • 這類小鼠全身所有的組織和細胞中的靶基因序列都經過修改。純合子小鼠中靶基因不表達基因産物。

  • 此類基因敲除小鼠一般用于研究靶基因或蛋白功能對全身生理或病理的影響。

條件性基因敲除

  • Conditional Knockout(简称CKO), 将某个基因的修饰限制于小鼠某些特定类型的细胞或发育的某一特定阶段,实现对小鼠基因组的时空特异性修饰。

  • 條件性基因敲除小鼠是通过基因打靶,把两个loxP 位点放到目的基因一个或几个重要的外显子的两边。该小鼠和表达Cre酶小鼠杂交之前,其目的基因表达完全正常。当和组织特异性表达Cre酶的小鼠进行杂交后,可以在特定的组织或细胞中敲除该基因,而该基因在其他组织或细胞表达正常。?

  • 條件性基因敲除小鼠一般用于研究胚胎致死性基因;靶基因或蛋白在特定组织或细胞中的功能;靶基因或蛋白在特定时期或阶段发挥的作用。


应用案例:Drd2 KO 与 Drd2 CKO 小鼠模型在大脑免疫应答研究中的应用

更多基因敲除小鼠應用研究成果





基因功能獲得?Gain of function?

將目的基因導入細胞或個體中,使其獲得新的或更高水平的表達,通過細胞或個體生物性狀的變化來研究基因的功能。

随机轉基因

随机插入轉基因小鼠是将一段外源基因随机整合到小鼠基因组中,获得过量表达靶基因的小鼠模型,用于研究靶基因過表達对生理病理的影响。

基因定點過表達

將外源基因DNA序列定點敲入到小鼠Gt(ROSA)26Sor或稱Rosa26基因位點中,使外源基因可以在小鼠體內穩定表達,不僅如此,還可以實現組織特異性或藥物誘導調控外源基因的表達。

  • 可用于基因功能、蛋白功能的過表達研究

  • 可用于KO表型的Rescue實驗

基因敲入

Knock-in(簡稱KI),是在目的基因位置引進特定的突變或外源DNA序列。

(1)在靶基因中引入堿基突變,可以模擬人類遺傳疾病模型。

(2)將報告基因,例如EGFP、RFP、mCherry、YFP、LacZ、Luciferase等等,引入到小鼠內源基因中,將內源基因的表達模式可視化。


應用案例1:pMMTV-PLAG1轉基因小鼠模型模拟人多形性唾液腺瘤

應用案例2:Fgf9點突變小鼠模型研究FGF9基因在多发性骨性连接综合征中的作用机制



熱門文章

基因編輯可实现性别逆转?YES!

2018年8月份Science期刊上的文章“Sex reversal following deletion of a single distal enhancer of Sox9”,利用基因編輯的方法构建基因敲除小鼠发现,雄性小鼠Enh13基因缺失后会长出卵巢,并且利用基因组学的数据直接证明了Enh13是Sox9基因的增强子,揭示了改变基因的非编码调控区域能够实现性别逆转。

查看
【自閉症日】模型小鼠助力科學研究,讓“星星的孩子”不再“孤獨”

凯时登录平台生物自主研发的Mecp2條件性基因敲除(Mecp2-CKO)小鼠模型,可用于研究MECP2的生理功能、MECP2基因有关的自闭症与瑞特综合征的治病机制和干预治疗。

查看
在線咨詢 请拨打400 728 0660 模型定制方案 回到頂部