脂蛋白酯酶基因敲除小鼠的繁育

目的　摸清脂蛋白酯酶基因敲除小鼠的繁殖规律,建立可靠的检测方法。方法　采用杂交、回交、互交的方法进行培育;采用从LPL(- / - )基因敲除小鼠的个体组织(鼠尾)中提取基因组DNA进行PCR分析,对其LPL(- / - )基因型作出鉴定。结果　繁育出脂蛋白酯酶基因敲除小鼠新品系,并建立了可靠的繁殖方法和检测方法。结论　建立了脂蛋白酯酶基因敲除小鼠动物模型。     

血红素加氧酶-1 基因敲除小鼠的饲养和鉴定

摘要: 目的 繁殖并鉴定 HO-1 基因敲除( HO-1 － / － ) 小鼠。方法 将引进的 HO-1 基因敲除杂合子小鼠,进行 SPF 级饲养,与 C57BL/6 野生型小鼠配种繁殖,提取子代小鼠的基因组 DNA,PCＲ 法特异性扩增 HO-1 基因片段,使用 双脱氧测序法测得基因序列。子代小鼠出现 3 种基因型: 野生型、杂合子型及纯合子型。杂合子小鼠进一步配种 繁殖,以获得更多的基因敲除纯合子小鼠,纯合子小鼠用以课题研究。结果 HO-1 基因敲除杂合子小鼠的饲养和 繁殖均获得成功,获得了 HO-1 基因敲除纯合子和杂合子小鼠。结论 正确的饲养繁殖及鉴定方法是从 HO-1 基因 敲除杂合子小鼠中获得纯合子小鼠的有效途径。     

小鼠Bpi条件基因打靶载体的构建和鉴定

目的构建小鼠Bpi条件基因打靶载体,为建立Bpi条件基因打靶小鼠模型和深入研究Bpi基因功能奠定基础。方法采用Cre/LoxP系统,选择小鼠Bpi基因第2、3外显子作为条件性敲除的目的片段,并在其两侧插入LoxP位点;运用LA-PCR技术,以129品系小鼠ES细胞基因组DNA为模板分步扩增包括Bpi第2、3外显子(中间同源臂)和上游同源臂在内的3.1 kb基因片段以及下游同源臂4.9 kb基因片段;构建pBSKⅡ-5SLoxP和ploxPFRTNeo-3L重组质粒,将前者酶切产物(3.1 kb)与酶切后的ploxPFRTNeo-3L质粒相连获得Bpi条件基因打靶载体。结果经多个限制性内切酶酶切鉴定和测序证实,构建的pBSKⅡ-5SLoxP、ploxPFRTNeo-3L重组质粒和Bpi条件基因打靶载体结构正确,与设计相符。结论成功构建了小鼠Bpi条件基因打靶载体。     

PAX-8基因敲除小鼠的饲养繁殖及基因型鉴定

目的繁殖和鉴定PAX-8基因敲除小鼠。方法将引进的杂合子小鼠进行饲养并繁殖,繁殖成功后其子代中将会出现野生型、杂合子以及纯合子3种基因型,提取每种基因型小鼠尾部基因组DNA,用PCR法进行鉴定,将其雄性杂合子与雌性杂合子交配,依照孟德尔遗传定律就有可能获得较多的基因敲除纯合子小鼠。结果PAX-8杂合子小鼠的繁殖和饲养均获得成功,亦获得了较多的基因敲除纯合子小鼠。结论正确的饲养繁殖以及鉴定方法是从杂合子中获得PAX-8基因敲除纯合子小鼠的有效途径。     

HapMap指明了人类加深自我了解的道路

由国际人类基因组单体型图团体(The International HapMap Consortium)绘制的人类基因组最新详图的论文,在本期生物学热点论文中排名第1,这反映了人类基因组的研究发展前景。该图谱以一种前所未有的视角研究了基因组的不同方面。基因组序列向我们展示的是所有人种的共性,而单体型图(HapMap)针对的是不同个体间的差     

p53 基因敲除小鼠的饲养繁殖及鉴定

摘要: 目的为了繁育和鉴定p53 基因敲除小鼠,将引进的杂合子小鼠进行饲养繁殖,杂合子用于继续保种。方法 对其幼鼠剪尾提取基因组DNA,采用PCR 方法进行基因型鉴定。结果对引进小鼠已成功饲养和繁殖,并得到 纯合基因缺失型小鼠。结论正确的饲养、繁殖及基因鉴定方法对于基因敲除小鼠的获得和保种具有重要的意 义。     

国内期刊亮点

正构建黏蛋白1基因敲除小鼠模型黏蛋白1(MUC1)属黏蛋白家族成员,分布于上皮细胞膜表面,由于在免疫炎症反应以及肿瘤发生中的重要作用而日益受到重视。上海交通大学程布凯等为了进一步深入研究MUC1的生物学功能,构建了Muc1基因敲除小鼠模型。研究人员首先根据小鼠Muc1基因组序列设计基因剔除策略,将2个loxP位点分别插在外显子2和3两侧,构建基因剔除载体Muc1-ABRLFnpBR322。以电穿孔方法将载体导入胚胎干细胞(ES细胞),用G418和更昔洛韦进行正负筛选获得4个同源重组的ES细胞克隆。挑选其中一个阳性ES克隆行囊胚显微注射,获得16只嵌合率大于50%的雄鼠;其次,利用嵌合雄鼠与C57BL/6J野生型雌鼠交配后获得11只floxP杂合子小鼠(10雄1雌),通过杂合子小鼠回交,并进一步与EIIa-Cre小鼠交配,最终成功得到Muc1全身敲除小鼠,其中纯合子小鼠未     

揭示基因组功能的强大工具:基因打靶技术——2007年度诺贝尔生理学或医学奖成果简介

基因打靶技术是20世纪80年代发展起来的新技术,是一种利用DNA同源重组原理和胚胎干细胞(ES细胞)技术按定向组合的方式改变生物活体遗传信息的实验手段,具有定位性强、打靶后新的基因有随染色体DNA稳定遗传的特点,其方法包括基因敲除、基因敲入、点突变、缺失突变、染色体组大片段删除等,相关的基因工程技术包括转基因、基因沉默和基因捕获技术等,为生命科学、基因组学和疾病治疗等领域的研究提供了强大的工具。美国科学家Mario R. Capecchi,Oliver Smithies和英国科学家Martin J. Evans因基因打靶技术的开创性研究而获得了2007年度诺贝尔生理学或医学奖。     

基因组编辑技术——CRISPR/Cas系统

基因定点编辑技术包括基于胚胎干细胞及同源基因片段重组的基因打靶技术、锌指结构(ZFN)、类转录激活因子效应物(TALEN)以及CRISPR/Cas系统,CRISPR/Cas系统具有操作简单、突变率高、成本低,同时可针对多个基因等优点;该技术可进行定点修饰,如敲除、插入、替换等.目前CRISPR/Cas系统已成功应用到小鼠、人类细胞、线虫、果蝇、斑马鱼、拟南芥、水稻和猴等.文章将对基因修饰技术发展脉络做统一梳理,并将系统阐述CRISPR/Cas系统的原理、应用以及该技术的优缺点.     

靶向小鼠CREPT基因CRISPR/Cas9敲除质粒的构建

目的 利用规律间隔成簇短回文重复序列/相关蛋白9(CRISPR/Cas9)系统构建靶向小鼠CREPT基因的敲除质粒。方法 根据CRISPR/Cas9靶点设计原则靶向小鼠CREPT基因的sgRNAs,与体外转录载体pUC57-sgRNA连接，构建CREPT基因敲除质粒；体外切割实验验证设计的sgRNAs是否具有活性。结果 设计了3条sgRNAs并分别准确插入pUC57-sgRNA载体；体外切割实验结果显示，以上3条sgRNAs均能够介导Cas9蛋白对靶片断进行切割。结论 制备了小鼠CREPT基因敲除质粒和体外转录的sgRNAs,为构建CREPT基因敲除小鼠模型奠定了重要基础。     

几种常用的基因敲除技术

随着功能基因组学研究的深入发展，基因敲除技术逐渐成为基因功能研究的重要手段，本文就常用的三种基因敲除技术，即同源重组、插入突变、RNA干扰各自的原理、适用的范围和优缺点作简要介绍。     

原代小鼠卵巢上皮细胞TP53基因敲除及其生物学特征变化

目的 利用CRISPR/Cas9慢病毒载体系统建立小鼠原代卵巢上皮细胞TP53基因稳定敲除细胞系,分析细胞增殖、细胞周期、克隆形成以及细胞转移侵袭能力的变化。方法 构建LentiCRISPRv2-sgRNA TP53基因敲除质粒,用293FT细胞进行慢病毒包装,转导小鼠原代卵巢上皮细胞,嘌呤霉素筛选出稳定敲除细胞系,进行PCR、蛋白免疫印迹以及免疫荧光鉴定。细胞增殖、细胞周期变化、克隆形成、细胞迁移侵袭能力分别用MTT、流式细胞分析、单层培养以及Transwell小室进行测定。结果 TP53基因敲除小鼠原代卵巢上皮细胞中P53表达缺失;TP53敲除引起细胞迅速增殖,DNA合成加速,克隆形成以及迁移侵袭能力增强。结论 获得了原代小鼠卵巢上皮细胞TP53基因稳定敲除细胞系,细胞生物学特征明显改变。     

高效率基因打靶载体的构建及受体成肌细胞的制备

通过建立高效率“双无”（无启动子、 无polyA）打靶载体MSTN-GFP和MSTN neo及新生绵羊和胎儿成肌细胞的培养和鉴定, 优化了培养条件, 改善了细胞状态, 为提高打靶效率及体细胞克隆提供了稳定的核移植供体； 同时无启动子打靶载体的构建也有利于打靶后阳性细胞克隆的分子鉴定.     

Acute mutation of retinoblastoma gene function is sufficient for cell cycle re-entry

Cancer cells arise from normal cells through the acquisition of a series of mutations in oncogenes and tumour suppressor genes. Mouse models of human cancer often rely on germline alterations that activate or inactivate genes of interest. One limitation of this approach is that germline mutations might have effects other than somatic mutations, owing to developmental compensation. To model sporadic cancers associated with inactivation of the retinoblastoma (RB) tumour suppressor gene in humans, we have produced a conditional allele of the mouse Rb gene. We show here that acute loss of Rb in primary quiescent cells is sufficient for cell cycle entry and has phenotypic consequences different from germline loss of Rb function. This difference is explained in part by functional compensation by the Rb-related gene p107. We also show that acute loss of Rb in senescent cells leads to reversal of the cellular senescence programme. Thus, the use of conditional knockout strategies might refine our understanding of gene function and help to model human cancer more accurately.     

Smad3基因剔除小鼠的基因型鉴定与繁殖性能研究

以前的研究显示Smad3基因剔除 (Smad3ex8 ex8)导致小鼠发生渐进性的白细胞增多症、牙周炎、胃炎、肠炎以及粘膜表面附近脓肿形成的慢性感染。对有症状的Smad3ex8 ex8小鼠淋巴结的组织学及免疫表型分析显示T细胞有增强的增殖能力及活化的表型。进一步的研究表明Smad3ex8 ex8小鼠胸腺细胞及外周T细胞彻底失去了对TGF β的应答。此外 ,Smad3ex8 ex8突变纯合子小鼠还表现出典型的骨关节炎、骨质疏松和创伤愈合速度加快表型。因此 ,Smad3ex8 ex8突变纯合子小鼠有可能作为研究粘膜免疫缺陷和骨性关节炎等疾病发生的分子机制的模型动物 ,为了…     

核盘菌交配型基因mat1-1敲除载体的构建及转化

利用根癌农杆菌介导真菌遗传转化方法对核盘菌的交配型基因mat1-1进行基因同源重组的敲除对比实验,获得了缺失mat1-1基因的转化菌株.先利用PCR方法获得mat1-1基因的左右两侧片段,将测序正确的两个侧翼片段分别重组到农杆菌转化载体PBI-G3C中,并将新霉素抗性标记引入农杆菌转化载体PBI-G3C中,构建成农杆菌介导转化核盘菌的打靶载体ΔPBI-G3CN-mat1-1,再将ΔPBI-G3CN-mat1-1质粒转化至根癌农杆菌EHA105中.利用核盘菌菌丝进行转化,将得到的转化菌株,利用PCR方法进行验证,证实有敲除菌株存在.通过对敲除菌株进行生理表型的测定发现,缺失mat1-1基因的敲除菌株其生长速度与野生核盘菌菌株相比无明显差异,但敲除菌株不能产生菌核与子囊盘.     

利用TALEN技术制备HE4（WFDC2）敲除小鼠模型

目的 利用显微注射技术和 TALEN技术构建HE4（WFDC2）敲除小鼠并对其进行表型分析。方法 设计Wfdc2敲除位点,构建TALEN载体,体外转录TALENs获得mRNA并通过显微注射技术注射到C57BL/6 J小鼠受精卵,对F0代小鼠进行DNA鉴定获得HE4（WFDC2）敲除小鼠,观察并统计 HE4（WFDC2）敲除小鼠出生及存活情况。结果 在Wfdc2第一个外显子上设计了TALEN识别剪切位点,向受精卵注射TALENs mRNA获得了24只F0代小鼠,其中1只发生移码突变,成功制备了HE4（WFDC2）敲除小鼠,并发现纯合 HE4敲除小鼠出生后在短时间内致死。结论 通过TALEN技术成功制备HE4（WFDC2）敲除小鼠,纯合HE4（WFDC2）敲除小鼠出生致死。     

青霉菌组蛋白去乙酰化酶基因的敲除及其次级代谢产物变化

丝状真菌尤其是青霉菌Penicillium代谢的各类次级产物日趋成为研制新药的重要来源，很多药物如抗癌药物、抗生素、免疫抑制剂等均来源于真菌。然而真菌次级代谢受多因素的影响，其中表观遗传修饰起到重要的调控作用。组蛋白乙酰化表观遗传修饰常与转录激活相关，从而促进次级代谢产物的合成。以青霉属真菌Penicillium christenseniae SD-193.84为研究对象，利用生物信息学手段确定其组蛋白去乙酰化酶（HDAC）基因，建立该菌中同源重组基因敲除技术，对该基因进行敲除，并比较了基因敲除前后次级代谢产物的变化，发现HDAC影响了多种次级代谢产物的合成。本研究为青霉菌分子遗传操作及次级代谢调控提供了参考。