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小鼠基础知识五|如何对小鼠进行基因型鉴定?
作者: TIS 杰克森实验室
文章内容
 
在基因工程小鼠的使用过程中,常常需要对小鼠进行基因型鉴定,以确保实际使用的小鼠的基因型与预期一致。本次的基础知识系列里将帮助大家从三方面了解基因型鉴定:
 
▲ 什么时候需要进行基因型鉴定
▲ 比较常用的基因型鉴定方法
▲ 基因型鉴定中的对照设置
 
1.需要进行基因型鉴定的情况
 
新引进的小鼠: 在订购的小鼠抵达设施后,建议第一时间对引进小鼠进行鉴定,以确保无误。
繁育对:为保障子代基因型的正确性,建议对所有繁育对进行鉴定。
子代小鼠:如果亲本产生的后代仅有一种基因型(纯合种群),在确保繁育对基因型的情况下,通常无需再对子代小鼠进行鉴定;如果亲本产生的后代有两种及以上基因型(例如杂合子配杂合子),通常需要对子代进行鉴定以明确个体的基因型。
例如Cre小鼠和Floxed小鼠配繁产生的后代小鼠会具有不同的基因型,因此通过基因型鉴定筛选符合实验要求的小鼠。
对于同时携带多种突变的小鼠品系,往往需要对不同突变基因进行鉴定。
需要注意的是,并非所有品系的小鼠都能够通过基因型鉴定的方法进行确认,例如近交系小鼠。因此,一方面需要从可靠的供应商引进小鼠,以确保品系无误。另一方面在种群管理时也需要尽可能保证一个种群不被污染。
 
2.常用的基因型鉴定方法
 
小鼠基因型鉴定所用的样本,通常是从鼠尾或者鼠耳组织(也有可能是脚趾)提取的基因组。提取基因组的方法可以参考JAX常用方法
得到基因组DNA后,再根据相应的鉴定方法进行鉴定。JAX®的绝大部分小鼠品系,均可在品系详情页上找到具体的鉴定方法。
 
以strain#: 003831为例,在进入小鼠品系详情页面后,选择Husbandry - genotyping protocol,即可查看该品系基因鉴定的方法(如下图)。
 
该品系涉及两个基因的突变,因此JAX提供了针对两个基因鉴定的方法。与此同时,同一种基因也提供了两种不同的鉴定方法,可以根据实验室实际情况或者需要获得的信息进行选择(如下图)。
 
 
常规PCR是最常见的鉴定方法。除此之外,JAX常用的鉴定方法还包括qPCR、探针/终点分析法、测序等。这些鉴定方法的详细介绍可以参考【更高级的小鼠基因分型方法,别只会用琼脂糖!】。这里我们将简单列举上述鉴定方法的差异和应用。
 
鉴定方法     原理    应用场景
标准PCR方法    根据PCR产物的分子量差异(通常需大于100 bp)进行基因型鉴定。   

鉴定基因工程小鼠的基因型,通常可以根据扩增条带的情况区分野生型,杂合子和纯合子

qPCR 通过CT值计算,对目的片段进行定量分析,也可以比较不同品系间同一片段的量

1)区分半合子和纯合子转基因小鼠,ΔCT纯合子- 与ΔCT半合子相差约等于-1.0;

2)鉴定转基因拷贝数

探针/终点分析(Probe/Endpoint analysis)    使用Tagman 探针检测PCR产物中不同探针的荧光强度并作散点图。鉴别不同 PCR产物片段进而进行基因型鉴定。    区分野生型,杂合子和纯合子;适用于扩增片段较短或片段间差异较小(琼脂糖电泳无法区分)的情况,也可用于点突变的鉴定。
测序法 通过引物扩增出目标片段后进行测序  常用于点突变的鉴定。

 

 
 
3 基因型鉴定对照设置
 
基因型鉴定实验虽然简单,但也有可能出现各种意料之外的结果,尤其当需要鉴定一个新品系的时候。从准备样品的角度,应尽可能地设置完整的实验对照,以帮助我们尽早发现问题、优化实验。
 
基因型鉴定中常用的对照如下:
 
对照组 目的
野生型小鼠样本对照 可用作阴性对照,或者是杂合子/半合子的野生型条带对照。
无模板空白对照(水) 空白对照排除PCR体系污染。
阳性小鼠样本对照(如有)

应当尽量引入以排除假阴性的可能。

例如从供应商直接购得的小鼠,或者过去鉴定过没有问题的小鼠样品。

 

 
在具体的鉴定过程中,还有可能出现很多具体的问题,例如目标条带缺失、出现假阳性条带或者非特异性条带等等。这些问题很多时候需要根据情况具体分析,难以一概而论。如果您遇到基因型鉴定相关的问题,可以参考以下资料或通过邮件、电话与杰克森实验室技术支持联系。
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