几种基因敲除鼠简介
两种基因敲除小鼠的培育

七周重
黑鼠 灰鼠
八周重
黑鼠 灰鼠
九周重
黑鼠 灰鼠
十周重
黑鼠 灰鼠
十一周重
黑鼠 灰鼠
十二周重
黑鼠
3
心电图
4
生理指标
HR
SBP
DBP
MBP
心率
收缩压
舒张压
平均动脉压
C-S
547.1
104.3
67.0
79.2
C-C
448.3
98.4
68.5
78.8
5
项目
血液常规
单位 C-S C-C C57BL/6
WBC
两种基因敲除小鼠的培育
摘要
从美国哈佛大学引进了两种基因敲除小鼠。
这两种品系小鼠的体内分别缺少Cystatin C (胱抑素C )和 Cathepsin S(组织蛋白 酶 ),简称C-C 和 C-S。在三年的培育过程 中,我们对其生长繁殖、生理生化等一系列 指标作了测定,现将结果汇报如下。
一、材料和方法
#LUC %NEUT %LYMPH
白细胞计数
大未染色细胞计数 中性细胞比率 淋巴细胞比率
10^9/L
10^9/L % %
4.54
0 5.8 .4 76.2
5.89
14.2 81.2
%MONO
%EOS %BASO %LUC RBC HGB HCT MCV MCH MCHC
项目名称 血清总蛋白 血清白蛋白 血清球蛋白
项目代码 TP ALB GLOB
单位 g/L g/L g/L
C-S 50.4 35.1 15.4
C-C 50.8 34.1 16.6
血清白球比
血清丙氨酸氨基转移酶 血清天门冬氨酸氨基转移酶 血清总胆红素 血清碱性磷酸酶 血清甘油三酯 血清总胆固醇 血清肌酸激酶 血清肌酐 尿素 钠
Nlrc4基因敲除小鼠模型介绍

Nlrc4基因敲除小鼠模型介绍
基因敲除小鼠是什么?是否就是我们平日所说的实验室用的小白鼠?其实小鼠有很多种,小白鼠只是其中一种,通常普通的小白鼠多被药厂用作临床试验,而基因敲除的小鼠,则用于更尖端的生物医学研究。
基因敲除小鼠技术原理:是先在小鼠的胚胎干细胞上通过基因重组的办法进行基因修饰——就是将胚胎干细胞中的靶向基因改掉,然后将“修饰”后的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎,生成嵌合体小鼠。
这种嵌合体小鼠长大后,体内同时存在被“修饰”过的基因和未被“修饰”的基因。
下面是,Nlrc4基因敲除小鼠介绍
Nlrc4炎症小体小鼠模型,可用于炎症小体、免疫、感染、糖尿病、肾病疾病药物研发的相关研究。
利用CRISPR/Cas9技术,敲除Nlrc4基因Exon,获得Nlrc4基因敲除小鼠模型。
基因敲除小鼠介绍

基因敲除小鼠介绍展开全文持续活化的Cre敲除基因的效率较高,但敲除基因的时间点不可控,导致基因敲除可能发生在发育早期或非预期的实验时间窗。
诱导型CreER虽具有时间可控性,提高了遗传操作的精确度,但敲除基因效率较低。
为了提高诱导型CreER的基因敲除效率,需要高剂量且多次给予tamoxifen诱导,这不仅对实验小鼠有毒副作用、长期影响其健康状况,而且会引起基因敲除以外的一些混淆的表型。
Cre小鼠通常不需要纯合小鼠,通常杂合子的Cre小鼠表达量已经足够重组了。
纯合子Cre插入位点不确定,可能导致非预期表型。
Cre 小鼠可能带有毒性,对内源基因表达有影响。
Cre小鼠作用的时间点是不可控的,其剪切效率比Cre ER高。
CreER会有leaky(泄露)的情况。
CreER的结果直接取决于tamoxifen诱导时间窗口的基因表达的情况,他莫昔芬可以在胚胎期给药,可以穿过胎盘屏障。
当然也有一种和谐的解决方法:例如2020年周斌组发表的Generation of a self-cleaved inducible Cre recombinase for efficient temporal genetic manipulation文章。
该研究构建了一种新的诱导型Cre重组酶,可通过自我剪切将诱导型CreER转变成持续活化的Cre,实现时间可控的高效遗传操作。
这种新型Cre重组酶结合了诱导型CreER和持续活化的Cre重组酶的优点,既提高了重组效率又具有时间可控性,弥补了传统CreER和Cre重组酶介导的遗传操作技术的缺陷,突破了长期阻碍基因功能研究的瓶颈,可广泛应用于器官发育、组织再生和疾病进程中的基因功能研究。
生殖系统漏表达现象他莫昔芬的给药时间窗口,6-8天才会代谢,连续给药比较好雌激素诱导型 Cre-ER将雌激素受体(estrogen receptor,简称ER)的配体结合区与Cre 重组酶相融合,形成定位于胞浆中的融合蛋白(Cre-ER)。
基因敲除小鼠的制作方法

一、常规基因敲除鼠( Conventional Knockout )常规基因敲除是通过基因打靶,把需要敲除的基因的几个重要的外显子或者功能区域用 Neo Cassette 替换掉。
这样的小鼠其全身所有的组织和细胞中都不表达该基因产物。
此类基因敲除鼠一般用于研究某个基因在对小鼠全身生理病理的影响,而且这个基因没有胚胎致死性。
二、条件性基因敲除小鼠( Conditional Knockout )条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。
条件性基因敲除鼠适用范围为:( 1 )该基因有胚胎致死性;( 2 )用于研究该基因在特定的组织或细胞中的生理病理功能。
三、基因敲入小鼠( Knockin )基因敲入小鼠是通过基因打靶,把目的基因序列敲入到小鼠的相应基因位点,使用小鼠的表达调控元件指导目的基因表达。
此类基因敲入鼠一般用于药物的筛选,信号通路的研究等。
一、 ZFN 技术制作基因敲除鼠ZFN 能够识别并结合指定的基因序列位点,并高效精确地切断。
随后细胞利用天然的DNA 修复过程来实现 DNA 的插入、删除和修改,这样研究人员就能够随心所欲地进行基因组编辑。
这在过去是无法想象的,传统的基因敲除技术依赖细胞内自然发生的同源重组,其效率只有百万分之一,而 ZFN 的基因敲除效率能达到 10% 。
利用这些技术进行小鼠基因的定点敲除和敲入,可以把时间从一年缩短到几个月。
这项技术中设计特异性的 ZFN 是最关键的环节,目前研究者采用计算生物学方法设计高特异性的 ZFN,但 ZFN的脱靶( off target ),也就是把不该切的地方切了的问题仍是一个挑战。
也正因为这个原因,利用 ZFN 技术进行小鼠的基因修饰还无法完全取代传统技术。
基因敲除型小鼠缩写

基因敲除型小鼠缩写基因敲除型小鼠(Knockout Mouse)是一种在实验室中经过基因编辑技术制造的小鼠模型。
通过敲除特定基因,科学家可以研究该基因在生物体发育、生理功能和疾病发展中的作用。
基因敲除型小鼠的出现为生命科学研究提供了重要工具,有助于我们更深入地理解基因对生命活动的影响。
在基因敲除型小鼠的制备过程中,科学家会选择目标基因,并使用基因编辑技术(如CRISPR/Cas9技术)将其敲除。
通过这种方式,小鼠的基因组中将不再包含目标基因的正常拷贝,从而使得该基因无法正常表达。
这样一来,科学家便可以观察到在缺失该基因的小鼠体内所产生的生理和行为变化。
基因敲除型小鼠的制备需要经过一系列复杂的实验操作。
首先,科学家需要设计合适的引物和合成寡核苷酸,用于引导CRISPR/Cas9系统精确剪切目标基因。
然后,利用载体将CRISPR/Cas9系统导入小鼠的受精卵中,使其在早期胚胎发育阶段就发挥作用。
经过一段时间的培养和发育,科学家便可以获得具有基因敲除突变的小鼠。
基因敲除型小鼠的制备不仅需要技术娴熟的实验操作,还需要对基因功能和细胞生物学等领域的深入理解。
科学家需要充分了解目标基因在生物体中的作用机制,以及其与其他基因的相互作用关系。
只有在对基因功能有清晰认识的基础上,才能准确选择目标基因,并制备出具有特定基因敲除突变的小鼠模型。
基因敲除型小鼠的应用范围非常广泛。
它们可以用于研究基因在发育过程中的作用,探究基因在特定组织和器官中的功能,以及揭示基因与疾病之间的关联。
通过对基因敲除型小鼠进行行为学、生理学和病理学等多方面的分析,科学家可以获取大量关于基因功能的宝贵信息。
基因敲除型小鼠是生命科学研究中的重要工具,为我们研究基因功能和疾病发展提供了有力支持。
通过制备基因敲除型小鼠模型,科学家可以更深入地了解基因的作用机制,从而为疾病的诊断和治疗提供新的思路和方法。
基因敲除型小鼠的研究将继续推动生命科学领域的发展,为人类健康做出更大的贡献。
基因敲除小鼠

基因敲除小鼠摘要基因敲除小鼠是一种常用的实验动物模型,可以帮助科学家研究基因在生物体发育和功能中的作用。
本文将介绍基因敲除小鼠的定义、用途以及常用的敲除方法,帮助读者了解基因敲除小鼠在生物学研究中的重要性和应用。
引言基因敲除小鼠是指通过干扰或删除特定基因,使小鼠体内该基因表达受到抑制或消失的实验模型。
这种模型被广泛应用于基因功能研究、疾病机制研究以及药物开发等领域。
基因敲除方法基因敲除小鼠的制备有多种方法,其中最常用的是胚胎干细胞敲除和CRISPR/Cas9系统。
胚胎干细胞敲除胚胎干细胞敲除是一种传统的基因敲除方法。
首先,从小鼠胚胎中获得胚胎干细胞,然后通过基因转染或基因突变等方式,使目标基因发生敲除突变。
最后,将敲除的胚胎干细胞注入到早期小鼠胚胎中,形成敲除小鼠。
CRISPR/Cas9系统CRISPR/Cas9系统是一种新兴的基因编辑技术,已经在基因敲除小鼠制备中得到广泛应用。
该系统利用Cas9核酸酶和特定的引导RNA来定向切割目标基因的DNA链,从而导致基因发生敲除或突变。
基因敲除小鼠的应用基因敲除小鼠在生物学研究中有着广泛的应用,以下是其中几个重要的应用领域:基因功能研究通过敲除特定基因,科学家可以观察与该基因相关的表型变化,从而揭示该基因在生物体发育和功能中的作用。
这对于揭示基因调控网络、疾病机制的研究具有重要意义。
疾病模型研究基因敲除小鼠常被用来构建各种疾病模型,如癌症、心血管疾病等。
这些模型可以模拟人类疾病的发生和发展过程,为相关疾病的研究提供了有力的工具。
药物开发基因敲除小鼠在药物开发中也起着重要的作用。
通过敲除特定基因可以观察药物对目标基因的影响,从而评估药物的疗效和安全性。
结论基因敲除小鼠是一种重要的实验动物模型,被广泛应用于基因功能研究、疾病模型研究以及药物开发等领域。
不同的敲除方法可根据具体实验需求选择使用。
基因敲除小鼠在解析基因功能、揭示疾病机制和评估药物疗效方面发挥着重要的作用,为生物学研究提供了强大的工具。
基因敲除小鼠

neo、tk基因均被保留 对G418有抗性,对GANC敏感
2.基因敲除技术步骤
2.4 基因敲除小鼠的产生 2.4.1 将中靶的ES细胞注入到BALB/c小鼠囊胚,接种到新的培养皿中进行培养。 2.4.2 将正常发育含ES细胞的囊胚移植入受体小鼠子宫内 2.4.3 嵌合体小鼠的鉴别:通过观察小鼠被毛的颜色就可确定嵌合体小鼠。 2.4.4 基因敲除小鼠的制备:因为在同源重组过程中,ES细胞的2条染色体中一般只有1条进行重组,得到嵌合 体小鼠后,还要经过至
甚至发现有健康不良者或逃出笼外 , 其它鼠也最好淘汰 , 这种动物不宜用于繁殖。
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少2代的繁育过程才能得到基因敲除小鼠。
二、
基因敲除小鼠的基因型鉴定
1.利用PCR和琼脂糖凝胶电泳鉴定
1.1 提取小鼠尾部DNA组织 1.2 PCR扩增与琼脂糖凝胶电泳鉴定基因型
1.2.1 针对不同的Fam172a+/-,Fam172a-/-,WT设计不同的引物 1.2.2 采用PCR仪进行扩增:变性→退火→延伸 1.2.3 取PCR扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳 1.2.4 根据凝胶成像仪中的条带鉴别基因型 可能的结果分析 Fam172a+/-出现两条带,Fam172a-/-只出现一条带,WT出现一条带,但Fam172a-/-和WT出现的位置不 同。
细胞筛选出来, 目前常用的筛选方法有正负双向选择法。
正负双向选择法
neo基因保留,tk基因被切除 对G418和GANC都有抗性
筛选出中靶ES
靶向载体
neo:正向选择基因。具有新霉 素(G418)抗性,其在发生随机 组合和同源重组的细胞中都可 以表达。 HSV-tk:负向选择基因。在发 生同源重组时别剪切掉,发生 随机组合时被保留。tk基因可 使无毒的丙氧鸟苷(GANC) 转化为毒性核苷酸而杀死细胞。
几种基因敲除鼠简介

研究结果显示三种受体酪氨酸激酶在不同组织中的表达量有很大区 别,表明三种受体酪氨酸激酶在不同组织中在功能上存在较大的差异.
Tyro 三受体酪氨酸激酶亚家族的配体及其结构特点
Tyro 三受体酪氨酸激酶家族三种 受体的共同配体是Gas六和Protein S.
♦Gas六 growth arrest-specific gene 六 与血清抗凝因子Protein S有 四六%以上的氨基酸同源,是依赖于 维生素K的蛋பைடு நூலகம்.
二 免疫系统
通过将小鼠的三个基因TYRO三, MER,和 AXL去除或阻断,可以复制出自身免疫疾 病的动物模型,这些小鼠表现出了广泛的自身免疫疾病的症状,包括类风湿关节炎和 系统性红斑狼疮等.为认识自身免疫性疾病的分子机理提供了重要的线索.近年来 Tyro三受体酪氨酸激酶亚家族在肿瘤中所起的作用正在受到关注.
Toll like receptor TLRs 表达特征
TLRs表达于多种免疫细胞,如淋巴细胞,树突状细 胞及巨噬细胞,以及多种与外界直接接触的组织黏膜 上皮细胞,如肺、肾、小肠和生殖管道.这些TLR受体 构成天然免疫防线的第一道屏障.TLRs在调节机体自 身免疫反应中具有重要的作用,研究表明内源性的配 体如RNA和DNA可活化TLR受体进而诱导典型的自 身免疫性疾病,如系统性红斑狼疮 systemic lupus erythematosus,SLE ,TLR受体在肿瘤、动脉粥样硬化 、糖尿病 、肥胖等慢性疾病中的作用正逐渐被人们 所认识和重视.
♦ Mer 又名Eyk,Nyk,Tyro一二
RTKs介导的信号传递途径作用广泛而且重要, 涉及到细胞生长、分化、增殖和代谢等,一旦发生 变异往往会诱导癌症等疾病的发生.
Tyro三受体酪氨酸激酶亚家族的特征
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Toll like receptor(TLRs)表达特征
许多肿瘤尤其是上皮来源的肿瘤可检测到不同TLR受体的
表达或上调。并且它的表达与肿瘤的增生,侵袭,恶性转化 ,抵抗凋亡及抗药性的产生密切相关。活化肿瘤细胞TLR受 体,通过调节基质金属蛋白酶(metalloproteinases)及整合素 (integrins)增强了肿瘤细胞的侵袭及转移;并且合成促炎因 子及免疫抑制分子,增加肿瘤细胞对细胞毒性淋巴细胞的抗 性,引起免疫逃逸。 其中TLR 4与肿瘤的发生高度相关。
Tyro3受体酪氨酸激酶亚家族的特征
酪氨酸激酶是一组催化酪氨酸残基磷酸化的酶,通过从三磷酸
腺苷ATP上转移一个磷原子到酪氨酸残基上,而使底物蛋白活化。 通过活化底物蛋白,参与细胞的信号转导,最终,这些信号转导 进入细胞核内,引起某些基因表达水平的改变。
Tyro3受体酪氨酸激酶亚家族表达特征
Tyro 3亚家族三种受体酪氨酸激酶在人或动物的成熟组织 中均有广泛的表达。但表达量却有较大差异。
Tyro3受体酪氨酸激酶亚家族的功能研究
Tyro3家族的三种受体酪氨 酸激酶与配体Gas6和Protein S结合,其构象发生变化,形 成同源或异源二聚体,胞内 段酪氨酸残基发生磷酸化,, 激活受体本身的酪氨酸蛋白 激酶活性,催化下游分子, 起到信号转导的作用。能够 在包括细胞增殖、迁移、黏 附、吞噬等方面发挥重要功 能,参与免疫、神经、生殖、 心血管和血液等系统的调控。
Tyro 3 优先表达于中枢神经系统中,而在肾脏、卵巢、睾丸等组 织中表达水平较低,在造血细胞系中的表达量变化较大。 Axl 在卵巢滤泡细胞、造血系统、骨骼肌、心肌以及睾丸组织 中 的表达水平较高。近来有研究发现Axl在肿瘤重建血 管的内皮细胞中高表达。
Mer 在神经组织、淋巴结、脉管系统、肺、肾脏以及卵巢、前 列腺等生殖系统中均有明显的表达,同时在一些原代培养 和肿瘤细胞系中也有较高的表达。 研究结果显示三种受体酪氨酸激酶在不同组织中的表达量有很大区 别,表明三种受体酪氨酸激酶在不同组织中在功能上存在较大的差异。
新近的理论认为动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的发生
不单纯是简单的脂质代谢障碍,而是动脉壁的慢性进行性炎 症过程。TLR受体与AS的形成密切相关。研究表明,AS的血 管内膜有TLR2表达,TLR2通过识别内源性和外源性的配体 氧化脂蛋白和脂质并活化内皮细胞,造成内皮细胞的损伤, 致AS形成。
2 免疫系统
通过将小鼠的三个基因TYRO3, MER,和 AXL去除或阻断,可以复制出自身免疫 疾病的动物模型,这些小鼠表现出了广泛的自身免疫疾病的症状,包括类风湿关节 炎和系统性红斑狼疮等。为认识自身免疫性疾病的分子机理提供了重要的线索。近 年来Tyro3受体酪氨酸激酶亚家族在肿瘤中所起的作用正在受到关注。
介绍几种基因敲除鼠的应用价值
Tyro3受体酪氨酸激酶亚家族简介
Tyro3受体酪氨酸激酶亚家族属于受体酪胺酸激酶 (RTKs) 家族成员,也称UFO受体酪氨酸激酶亚家 族,包括三个成员,又被命名为TAM受体酪氨酸 激酶:
♦Tyro3 又名Sky,Brt,Tif, Rse, Dtk, Etk-2
♦ Axl 又名Ark,Ufo,Tyro 7
Toll like receptor(TLRs)表达特征
TLRs表达于多种免疫细胞,如淋巴细胞,树突状 细胞及巨噬细胞,以及多种与外界直接接触的组织 黏膜上皮细胞,如肺、肾、小肠和生殖管道。这些 TLR受体构成天然免疫防线的第一道屏障。TLRs在 调节机体自身免疫反应中具有重要的作用,研究表 明内源性的配体如RNA和DNA可活化TLR受体进而 诱导典型的自身免疫性疾病,如系统性红斑狼疮 (systemic lupus erythematosus,SLE) ,TLR受体在 肿瘤、动脉粥样硬化、糖尿病 、肥胖等慢性疾病中 的作用正逐渐被人们所认识和重视。
Tyro3受体酪氨酸激酶亚家族敲除鼠的功能研究
1 生殖系统
通过对基因敲除小鼠的研究发现,敲除三个基因(AXL,MER,TYRO3)中的一 个或两个,小鼠能够生存且具有生育能力。三个基因都敲除后,小鼠虽然能够生存 ,但通过组织学检查发现,雌性小鼠卵巢中的细胞凋亡增加,但仍具有生育能力。 与此不同,所有三基因敲除的雄性小鼠都不能产生成熟精子,完全丧失生育能力, 其成熟个体睾丸的大小约为正常小鼠睾丸的三分之一。
3 神经系统
Tyro 3, Axl和Mer三种受体的胞外结构域与神经细胞黏附分子高度同源。此外, 三种受体均在小脑的柏金氏细胞(Purkinje细胞)中表达,Tyro3 还在颗粒神经元 和Bergmann神经胶质细胞中表达。其共同配体也在小脑Purkinje细胞中表达,这表 明Tyro3, Axl和Mer及其配体Gas6很可能在神经系统中发挥重要的作用。
最近的研究报道表明TAM受体参与TLR受体信号通路的 负调控,防止过强的免疫反应给机体带来自身免疫性疾病 等不利影响
TAM受体酪氨酸激酶广泛地抑制 TLR及TLR-诱导的细胞因子产生
小结
TLR2:可应用于AS的研究 TLR3: 可应用于与病毒感染相关疾病的研究中 TLR4:在肿瘤相关疾病的研究中有应用价值
这三种基因敲除鼠在炎症反应中均具有重要的意义
AXL :在肿瘤相关疾病的研究中有应用价值 Tyro 3:在神经系统的研究中具有重要作用 Mer :在血液、免疫等疾病的研究中具有重要作用
♦ Mer 又名Eyk,Nyk,Tyro12 RTKs介导的信号传递途径作用广泛而且重要, 涉及到细胞生长、分化、增殖和代谢等,一旦发生 变异往往酶亚家族的特征
Tyro 3受体酪氨酸激酶家 族成员的分子均由与细胞 黏附分子相关的胞外配体 结合域:两个免疫球蛋白 (Ig)样的结构域和两个纤 维连接蛋白III(FN III)重 复序列相连,胞内区:酪 氨酸激酶结构域,以及跨 膜区组成
Tyro 3受体酪氨酸激酶亚家族的配体及其结构特点
Tyro 3受体酪氨酸激酶家族三种 受体的共同配体是Gas6和Protein S. ♦Gas6(growth arrest-specific gene 6)与血清抗凝因子Protein S有 46%以上的氨基酸同源,是依赖于 维生素K的蛋白。
♦Gas6和Protein S的结构基本相似, 由Gla(a-carboxylated aminoterminus)结构域、四个前后重复的 上皮生长因子样结构域、一个与性 激素结合球蛋白(SHBG)类似的大 的碳末端结构域组成