图 1
图 2
通常来说,根据所需基因型和原始品系的基因型,即可推算出合适的配繁策略。上述方法是理想的较为高效的方法,但在实际实验中,还需要具体案例具体分析。
此外,需要注意的是以下几点:
1) Cre基因是否和floxed小鼠在同一染色体,是否会发生连锁反应。在选择品系的时候,尽可能选择Cre和floxed基因在不同染色体上的品系;
2) 在配繁过程中cre/+; flox/flox小鼠是否可以存活和可育;
3) 我们往往还需要在配繁中得到同窝对照小鼠,因此在设计配繁策略时也要考虑到这 一点。比如下表中,选用不同的对照鼠推荐的亲本小鼠基因型 (不考虑致死或不育现象)
对照小鼠基因型 | 配繁亲本小鼠基因型 | |
F/F | Cre/+; F/F | F/F |
Cre/+; F/+ | Cre/+; F/+ | F/F |
Cre/+; +/+ | Cre/+; F/+ | F/+ |
• 过表达小鼠
Cre/lox系统除了可以用来条件性敲除内源基因,也可以用来条件性启动基因表达。在启动子和转基因编码序列之间适当插入 “loxp-STOP-loxp, LSL” 序列 (转录终止元件), 用以阻止基因的表达。Cre重组酶可以去除loxp位点间的终止元件,因此基因只在具有Cre活性的细胞中表达。与cKO条件性敲除小鼠两条等位基因都需要敲除不同,条件性表达小鼠通常只要有1条等位基因携带突变即可满足实验要求,因此基因型通常需是 Cre/+;flox/+,在F1代即可获得目的小鼠。
例如:使用STOCK Tg(MMTV-cre)4Mam/J (#003553) cre小鼠和B6.129S4-Krastm4Tyj/J (#008179) floxed 小鼠进行杂交,如下图。只需要将他们杂交一代,得到的F1代就可 以在乳腺中敲除LSL元件,进而特异表达 Kras*G12D点突变基因。如果表达的基因是GFP荧光或者LacZ等显色基因,常常作为报告小鼠品系用来确认Cre的特异性。
2. Cre-lox小鼠鉴定
我们以基因敲除为例,介绍 Cre-lox 小鼠的相关鉴定。首先需要鉴定小鼠是否为目标基因型。cKO小鼠的目标基因型是 Cre/+; flox/flox,此时同时使用原始 Cre 品系和 floxed品系的基因型鉴定方法即可。需要注意的是,如果使用了全身表达Cre,则需重新设计floxed基因敲除后的引物方可实现鉴定。
除此以外,我们往往还要鉴定小鼠基因功能上的敲除是否成功,这可以根据研究需求在 不同水平进行分析:
• 基因组水平
由于发生基因敲除后,基因片段发生改变,可以利用 PCR 产物大小差别来进行鉴定。 提取目标组织的DNA,通过特定的引物进行 PCR 鉴定。比如下图介绍了基因敲除后的 引物设计策略。
• 转录水平
基因片段被敲除后,该基因的转录也可能受到影响。提取目标组织的mRNA并反转录,设计相关基因以及内参基因的 qPCR 引物,利用 qPCR 实验鉴定该基因是否表达。应注意,敲除基因的引物尽量设计在被敲除的外显子或其后的外显子上。
• 蛋白水平