基因敲除技术现状及应用
基因敲除技术在生命科学中的应用
基因敲除技术在生命科学中的应用随着生命科学的不断发展，我们对基因的研究和认识也越来越深入。
基因敲除技术就是其中的一种重要手段。
本文将介绍基因敲除技术的定义、原理、应用领域和趋势。
一、基因敲除技术的定义基因敲除技术就是利用生物学家获得或合成的一种名为“核酸酶”的特定分子工具，在细胞水平上去除一个或多个特定的基因。
一般情况下，基因敲除技术主要通过两种方式进行，一种是靶向克隆，另外一种则是表面转染。
二、基因敲除技术的原理基因敲除技术主要基于DNA重组技术，利用重组获得的核酸酶在细胞水平上切断需要敲除的目标基因的DNA序列，从而去除该特定基因的生物学功能。
换句话说，通过切断目标基因的DNA序列，从而改变了细胞内的基因表达并导致细胞生物学功能的改变。
三、基因敲除技术的应用领域1. 疾病研究基因敲除技术在疾病研究中发挥着十分重要的作用。
通过敲除某些特定的基因，可以观察细胞内基因表达的变化，从而识别出某些疾病个体的病理过程和分子机制，并且有助于开发新的治疗方法。
例如，利用基因敲除技术可以研究基因对于闭经、代谢综合征、血管紧张素性肺动脉高压等疾病的发病机制。
2. 肿瘤研究在肿瘤治疗方面，基因敲除技术有助于识别出相关肿瘤发生和发展的影响因素，以及选择最佳治疗方法。
例如，通过针对性敲除或修改某些关键基因，可以有效研究肿瘤的发展过程和病理机制，为开发新的治疗策略奠定重要基础。
3. 物种遗传学研究基因敲除技术可以用于研究不同物种之间的基因功能的差异性，有助于对比不同物种之间的遗传差异，发现基因与物种特征的相关性。
例如，借助基因敲除技术，可以研究蜜蜂的基因类型，了解其生物学特征和行为特征，同时也有助于发现与生产相关的基因等。
四、基因敲除技术的趋势1. 敲除多个基因针对重要的复杂疾病和复杂性状，基因敲除研究者可以同时敲除多个基因，以探究多基因作用的相关性和潜在医学应用。
2. 敲除肿瘤特定基因越来多的基因敲除研究者将关注重心转向敲除与肿瘤发展直接相关的基因，以此探究肿瘤发展的机理，及其对治疗的可能贡献。
基因敲除技术在生物生产中的应用
基因敲除技术在生物生产中的应用随着生物技术的快速发展，基因敲除技术成为了近年来备受关注的研究方向之一。
基因敲除技术是一种利用现代遗传学技术，通过将目标基因突变或删除，从而研究与这些目标基因相关的生理和病理现象的技术，被广泛应用于基础研究、医学和生物生产等众多领域。
在生物生产中，基因敲除技术被广泛应用于生物反应器中细胞菌株的改良和优化，改变目标菌株的代谢途径，扩大生物发酵产业的应用领域。
一、基因敲除技术在生物生产中的优势1. 提高生产效率基因敲除技术可以强制性减轻需合成的副产物或中间产物的合成路径，从而提高对于生产菌株的养分的利用率。
同时，基因敲除也可以在代谢途径流程中避免不需要的物质蓝环或溶解，缩短生产时间。
2. 减少生产成本利用基因工程技术，可以将合成途径中需要消耗材料或能量的反应步骤降到最小，从而降低生产成本，提高生产效益。
3. 增强生产稳定性利用基因敲除技术，可以减少生产过程中因材料的差异、生产条件变化等因素对产品质量的影响，增强生产稳定性。
二、目前，基因敲除技术已经被应用于医学、细胞和生物生产等领域。
以下是基因敲除技术在生物生产中的具体应用。
1. 制备药物基因敲除技术被广泛应用于药物制备过程中。
例如，可以基于质量控制的要求，通过对比不同的生物体内部代谢途径，合理选择目标基因敲除的位点，从而提高药物的纯度。
另外，基因敲除技术也可以被用于加快药物研发过程。
通过对目标基因敲除的次数进行统计，可以确定目标药物研发的方向和新药研发的时间，对减少开发时间具有积极作用。
2. 改良食品利用基因敲除技术，可以改良食品中的微生物和植物，增加其营养价值和口感。
例如，通过选择基因敲除的位点，调整大米中的主要蛋白质含量，制备富含维生素B12的大米。
3. 生物能源基因敲除技术被广泛应用于生物能源产业。
例如，通过选择不同的基因敲除位点，可以改变油菜籽和杂粮中的含油量和含糖量，从而提高生化燃料产量的效益。
另外，基因敲除技术也可以被用于改变微生物在生物柴油和生物乙醇中的代谢途径，从而发挥不同的能量利用率，提高生产效益。
基因敲除技术应用
基因敲除技术应用
基因敲除技术被广泛用于生物科学研究和生物医学应用领域。
该技
术通过针对目标基因的编辑和修改，使得这些基因在生物体中无法正
常表达或产生功能性蛋白。
在本文中，我将探讨基因敲除技术的应用，包括疾病研究、基因功能研究以及转基因生物制造等方面。
1. 基因敲除技术在疾病研究中的应用
基因敲除技术在疾病研究中发挥着重要作用。
通过敲除与特定疾病
相关的基因，研究人员能够模拟疾病的发生和发展过程，从而更好地
理解疾病的机制和寻找新的治疗方法。
例如，通过敲除与肿瘤相关的
基因，研究人员可以探索抑制肿瘤生长的潜在治疗策略。
2. 基因敲除技术在基因功能研究中的应用
基因敲除技术也被广泛应用于研究特定基因的功能。
通过敲除目标
基因，研究人员可以观察在目标基因缺失的情况下生物体的表型变化，并推断出该基因在特定生物过程中的作用。
这对于理解基因调控网络
和生物发育过程具有重要意义。
3. 基因敲除技术在转基因生物制造中的应用
基因敲除技术也被广泛用于转基因生物制造领域。
通过敲除特定基因，研究人员可以改变生物体的代谢途径，从而实现对某种物质的高
效合成或积累。
这对于生物制药产业以及环境修复等领域具有潜在的
应用前景。
综上所述，基因敲除技术在疾病研究、基因功能研究和转基因生物制造等领域的应用前景广阔。
随着技术的不断进步和完善，相信基因敲除技术将为人类带来更多的科学发现和医学进展。
基因敲除技术的优势与劣势分析与对比评价与前景
基因敲除技术的优势与劣势分析与对比评价与前景基因敲除技术是一种重要的遗传学工具，用于研究基因功能和生物学过程。
它通过破坏特定基因的DNA序列，使其无法正常表达。
这种技术的发展为科学家提供了一种分析基因功能、研究疾病机制以及探索生物体复杂性的强大工具。
在本文中，我们将分析基因敲除技术的优势和劣势，并对其前景进行评估。
首先，基因敲除技术的优势之一是其高度特异性。
这种技术可针对特定的基因进行操作，从而准确地研究目标基因的功能。
通过敲除一个特定的基因，研究人员可以识别该基因在生命过程中的确切作用，从而更好地了解其在发育、代谢和疾病发展中的作用。
第二个优势是基因敲除技术的高效性。
与其他遗传学工具相比，基因敲除技术可以在相对短的时间内实现目标基因的失活。
这使得研究人员能够快速分析多个基因的功能，并加速对特定生物过程的了解。
此外，基因敲除技术的可逆性是其另一个优势。
与基因突变或转基因动物相比，基因敲除可以轻松地使基因重新表达，从而消除实验结果的影响。
这是研究人员在研究基因功能时所希望的，因为它允许他们验证结果并进一步探索其他可能的生物学机制。
尽管基因敲除技术有这些优势，它也存在一些劣势。
首先，敲除后的基因可能会对生物体造成不可逆的伤害。
有些基因的完全敲除可能导致发育异常或生理功能紊乱。
因此，必须谨慎地选择目标基因，并选择合适的模型生物进行研究。
另一个劣势是技术本身的复杂性。
基因敲除技术需要高度精确的实验设计和操作技巧。
对目标基因的正确选择、适当的敲除策略以及对结果的解读都需要经验丰富的研究人员。
此外，敲除特定基因还可能影响其他基因的表达，导致非特异性影响，这需要进一步研究和解释。
最后，我们来评估基因敲除技术的前景。
随着基因敲除技术的不断发展和改进，它在生物学研究领域的前景非常广阔。
通过使用基因敲除技术，研究人员可以揭示更多有关基因功能和相关疾病机制的信息。
基因敲除技术在药物开发、治疗疾病和个性化医学方面也有着重要的应用潜力。
基因敲除技术的优势与劣势分析与对比评价与前景展望与预测与前瞻展望
基因敲除技术的优势与劣势分析与对比评价与前景展望与预测与前瞻展望基因敲除技术是一种目前广泛应用于生物学研究和药物开发领域的重要工具。
它通过干扰特定基因的表达，从而揭示基因功能并帮助研究人员理解疾病的发生机制。
本文将对基因敲除技术的优势、劣势进行分析与对比评价，并展望其未来的发展前景。
首先，基因敲除技术的优势之一是能够直接改变目标基因的DNA序列，从而达到完全失活的效果。
相比其他基因编辑技术，如基因编辑酶等，基因敲除技术能够高效地突变目标基因，避免了需改变具体位点的限制。
这使得基因敲除技术更加灵活、易于操作。
其次，基因敲除技术可以帮助研究人员确定基因的功能和生理作用。
通过敲除目标基因，研究人员可以观察到该基因在生物体内的影响，例如疾病模型中敲除特定基因后是否出现相应的疾病表型。
这有助于揭示基因对生物体的影响机制，是功能基因研究的重要手段。
此外，基因敲除技术还可以用于药物研发和治疗策略的发展。
通过敲除某些疾病相关基因，研究人员可以模拟和研究疾病发生机制，寻找可能的治疗靶点。
这为药物研发提供了新的思路和选择，并可以用于筛选潜在的治疗靶点和药物效果评估。
然而，基因敲除技术也存在一些劣势和挑战。
首先，基因敲除是一种非常粗糙的方法，它不能精确地敲除目标基因的所有亚型或突变，可能会导致一些并发症或不可预测的效果。
这限制了基因敲除技术在一些特定研究领域的应用。
其次，基因敲除技术在体内和体外试验中难以实现目标基因的全面敲除。
由于机体组织和胚胎发育的复杂性，以及细胞分裂和自我修复机制的存在，对于一些目标基因，完全敲除是一项挑战。
这可能会导致实验结果的不确定性，并限制了基因敲除技术在某些实际应用中的可行性。
虽然基因敲除技术具有一些劣势，但其在生物学研究和药物开发中的重要性不可忽视。
随着技术的不断发展和突破，相信基因敲除技术将会逐渐克服这些劣势并取得更好的表现。
未来，基因敲除技术有望在许多领域展现出更大的前景。
首先，基因敲除技术将在治疗疾病和发展个性化医疗方面扮演重要角色。
基因敲除技术的优化和应用
基因敲除技术的优化和应用随着生命科学的不断发展，基因敲除技术的应用也越来越广泛。
基因敲除技术是指通过特定的技术手段将目标基因从细胞中去除或失活，从而研究目标基因的功能和作用。
这种技术不仅在基础研究中有着广泛的应用，还在医学和农业领域中发挥着重要的作用。
然而，基因敲除技术在实际应用中还存在着一些问题。
首先，传统的基因敲除技术往往需要大量的克隆和筛选工作，费时费力。
其次，由于细胞中存在多个同源基因，敲除一个基因可能会导致其他同源基因的表达上调，造成不必要的干扰。
此外，由于目标基因在细胞中占据着不可或缺的位置，其敲除往往会对细胞的稳态造成不利影响。
针对这些问题，研究人员提出了一系列的改进措施，使基因敲除技术更加高效和准确。
一种改进方案是利用RNA干扰技术（RNAi）。
与常规的基因敲除技术不同，RNAi技术利用小分子RNA分子诱导靶向基因的降解，从而实现对目标基因的失活或降低表达。
相较于基因敲除技术，RNAi技术具有选择性强、操作简便等优点，同时避免了敲除同源基因的问题。
近年来，越来越多的研究利用RNAi技术进行基因功能研究。
另一种改进方案是基于CRISPR/Cas技术的基因编辑技术。
基于CRISPR/Cas技术的基因编辑技术是一种新兴的基因工程技术，其原理是通过设计特定的引物和Cas9核酸酶结合，靶向特定的DNA序列进行剪切和编辑，从而对目标基因实现精确的敲除或修改。
相较于传统的基因敲除技术，基于CRISPR/Cas技术的基因编辑技术具有操作简便、精确性高等优点，在生命科学研究、治疗遗传病等领域中有着广泛的应用前景。
除了基因敲除技术的优化，其应用也在不断地扩展和深入。
在基础研究领域，基因敲除技术被广泛应用于功能基因组学、转录组学和蛋白质组学等领域。
例如，在对细胞凋亡、DNA修复等重要生命过程的研究中，利用基因敲除技术可以完成关键因子的功能鉴定；在药物研发领域，利用基因敲除技术可以筛选治疗特定疾病的药物靶点。
基因敲除在工业微生物育种方面的应用
基因敲除在工业微生物育种方面的应用基因敲除技术在工业微生物育种方面的应用随着科学技术的不断发展，基因编辑技术逐渐成为生物技术研究的重要手段。
基因敲除技术作为基因编辑技术的一种，近年来在工业微生物育种领域得到了广泛应用。
本文将从理论层面对基因敲除技术在工业微生物育种方面的应用进行详细阐述。
我们来了解一下基因敲除技术的原理。
基因敲除技术是通过移除或替换微生物细胞中的某个基因，从而实现对微生物生长、代谢等关键性状的调控。
这种技术具有操作简单、高效、可逆性强等优点，因此在工业微生物育种中具有广泛的应用前景。
在工业微生物育种中，基因敲除技术主要应用于以下几个方面：一、提高发酵效率工业发酵是微生物制药、食品加工等行业的关键环节。
通过对目标微生物的基因敲除，可以有效地提高其发酵效率。
例如，在酿酒过程中，通过对酵母菌的基因敲除，可以降低酒精的生成量，提高酒精浓度，从而提高酒的质量。
基因敲除技术还可以用于提高酶活性、改善产物纯度等方面。
二、优化微生物种群结构在工业微生物育种过程中，往往需要筛选出具有特定功能的优良菌株。
通过对这些菌株的基因敲除，可以有效地优化其种群结构，使其更加适应生产需求。
例如，在抗生素发酵过程中，通过对耐药性较强的菌株的基因敲除，可以筛选出具有更高抗性的优良菌株，从而提高抗生素产量。
三、控制微生物污染在某些生产过程中，可能会出现微生物污染的问题。
通过对可能产生污染的微生物的基因敲除，可以有效地控制污染风险。
例如，在废水处理过程中，通过对产生污泥膨胀现象的细菌的基因敲除，可以降低污泥体积，减少处理难度。
四、提高微生物耐受性在工业生产过程中，微生物往往需要面对恶劣的环境条件。
通过对这些条件敏感的微生物的基因敲除，可以提高其耐受性，使其能够在更广泛的环境中生存和繁殖。
例如，在高温环境下进行发酵时，通过对耐热性较差的菌株的基因敲除，可以提高其在高温条件下的存活率和发酵效果。
基因敲除技术在工业微生物育种领域具有广泛的应用前景。
基因敲除技术的应用及前景
基因敲除技术的应用及前景①.建立生物模型。
在基因功能，代谢途径等研究中模型生物的建立非常重要。
基因敲除技术就常常用于建立某种特定基因缺失的生物模型，从而进行相关的研究。
这些模型可以是细胞，也可以是完整的动植物或微生物个体。
最常见的是小鼠，家兔、猪、线虫、酵母和拟南芥等的基因敲除模型也常见于报道。
②.疾病的分子机理研究和疾病的基因治疗。
通过基因敲除技术可以确定特定基因的性质以及研究它对机体的影响。
这无论是对了解疾病的根源或者是寻找基因治疗的靶目标都有重大的意义。
③.提供廉价的异种移植器官。
众所周知，器官来源稀少往往是人体器官移植的一大制约因素，而大量廉价的异种生物如猪等的器官却不能用于人体。
这是因为异源生物的基因会产生一些能引起人体强烈免疫排斥的异源分子，如果能将产生这些异源分子的基因敲除，那么动物的器官将能用于人体的疾病治疗，这将为患者带来具大的福音。
如：PPL Therapeutics 公司于1999 年已成功地在猪的体细胞中用基因敲除技术敲除了α-1，3GT 基因。
使每只猪都缺乏产生a1-3半乳糖基转移酶的基因的2个拷贝。
这些酶在细胞表面产生一种糖分子，人体的免疫系统可以立即辨认出这种糖分子为异源性，从而引发超急性免疫排斥反应。
在缺乏这种酶的情况下，超急性排斥反应即不会再发生。
④.免疫学中的应用。
同异源器官移植相似，异源的抗体用于人体时或多或少会有一定的免疫排斥，使得人用抗体类药物的生产和应用受阻。
而如果将动物免疫分子基因敲除，换以人的相应基因，那么将产生人的抗体，从而解决人源抗体的生产问题。
⑤改造生物、培育新的生物品种。
细菌的基因工程技术是本世纪分子生物学史上的一个重大突破，而基因敲除技术则可能是遗传工程中的另一重大飞跃。
它为定向改造生物，培育新型生物提供了重要的技术支持。
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医学分子生物学杂志,2007,4(1):86290 J Med Mol B i ol,2007,4(1):86290通讯作者:汤华(电话:022*********,E 2mail:htang2002@yahoo 1co m )Corres ponding author:T ANG Hua (Tel:86222223542603,E 2mail:htang2002@yahoo 1co m )基因敲除技术现状及应用万海英 综述 汤华 审阅天津医科大学天津市生命科学中心实验室 天津市,300070【摘要】 功能基因组学的研究进展使基因敲除技术显得尤为重要。
基因敲除技术从载体构建到细胞的筛选到动物模型的建立各方面都得到了发展。
其中C re 2LoxP 系统可以有效的控制打靶的发育阶段和组织类型,实现特定基因在特定时间和(或)空间的功能研究;转座子系统易于操作,所需时间短,具有高通量的特点,可以携带多种抗性标记,方便了同时进行多基因功能研究;基因捕获技术提供了获得基因敲除小鼠的高效方法,方便了进行小鼠基因组文库的研究。
此外,进退策略、双置换法、标记和交换法、重组酶介导的盒子交换法也从不同方向发展了基因敲除技术。
【关键词】 基因敲除;C re 2LoxP 系统;转座子;基因捕获【中图分类号】 R34918St a tus Quo and Appli ca ti on of Gene KnockoutWAN Haiying,T ANG HuaTianjin M edical U niversity,Tianjin L ife Science Center ,Tianjin,300070,China【Abstract 】 Gene knockout is i m portant f or functi onal genom ics 1Great p r ogress has been made inthe vect or constructi on of gene knockout,screening of ai m ed cells and ani m al models and the devel op 2ments in these fields hel p t o s olve the p r oble m s in the study of genom ic functi ons 1Cre 2LoxP syste m can effectively contr ol the devel opment stage and hist ol ogy of gene knockout,thereby making it possi 2ble t o study gene functi on in a given ti m e and /or s pace 1Trans pos on syste m is easy t o mani pulate,quick and can achieve high thr oughput,carry multi p le resistance marker gene,which makes si m ulta 2neous study of multi p le genes possible 1Gene trapp ing p r ovides a highly efficient method of obtain knockout m ice and can facilitate the research of m ice geno m ic library 1I n additi on,the techniques such as “hit and run ”,“double rep lace ment ”,“tag and exchange ”and “recombinase 2mediated cas 2sette exchange ”all contribute t o the devel opment of gene knockout technol ogy 1【Key words 】 gene knockout,Cre 2LoxP syste m,trans pos on;gene trapp ing 基因敲除又称为基因打靶,是指从分子水平上将一个基因去除或替代,然后从整体观察实验动物,推测相应基因功能的实验方法。
基因敲除技术是功能基因组学研究的重要研究工具。
基因敲除技术是在20世纪80年代后半期应用DNA 同源重组原理发展起来的。
胚胎干细胞(e m 2bry onic ste m cell ,ES 细胞)分离和体外培养的成功及哺乳动物细胞中同源重组的存在奠定了基因敲除的技术基础和理论基础[1]。
基因敲除主要包括下列技术:①构建重组载体;②重组DNA 转入受体细胞核内;③筛选目的细胞;④转基因动物。
基因敲除传统的重组载体主要有插入性载体系统和替换性载体系统。
插入性载体系统构建载体时主要包括要插入的基因片段(目的基因)、同源序列片段、标志基因片段等成分,替换性载体系统主要包括同源序列片段、替换基因的启动子、报道基因等成分。
基于正负双向筛选(positive and negative selecti on,P NS )策略的传统方法的基因敲除需要满足:对基因组提取处理用于构建载体;需要位于打靶区两翼的具有特异性和足够长度的同源片段,并便于用其作为探针用Southern 印迹证实;neo 基因(新霉素磷酸转移酶基因)的整合;同源重组区域外侧tk 基因(胸苷激酶基因)在随机重组时的活性;打靶结构外特异的基因探针;合适的酶切位点,便于用Southern印迹证实过程中出现特异大小条带。
重组后不能排除由于基因对位置改变产生的影响,长距离PCR中特殊序列的技术问题,不能控制打靶的组织类型及发育时段,需时较长花费较大,这些都限制了研究工作的进行。
近年发展起来的C re2 LoxP系统或F1p2FRT系统及转座子系统、基因捕获技术。
分别从不同方面解决了上述基因敲除中的问题。
1 C re2L oxP系统C re2LoxP系统属于传统的同源重组载体,但是具有了时空调控的功能。
它由C re重组酶和LoxP位点两部分组成。
前者来自E.coli噬菌体P的C re基因,LoxP由2个13bp的反向重复序列和1个8bp 的间隔区域构成。
C re是1个38ku的重组酶蛋白,它可以介导LoxP的34bp重复序列的位点特异性重组,切除同向重复的2个LoxP位点的DNA片段和1个LoxP位点,保留1个LoxP位点[226]。
与传统的重组载体相比较,C re2LoxP的不同点包括:在被C re重组酶介导的重组发生前内源基因功能正常,对基因组的任何改造必须位于编码区以外或者内含子区并且不干扰调节区域的功能;根据删除片段的要求改变LoxP位点的插入方式可以得到不同的重组体;每段被改造的DNA片段都含有酶切位点便于用S outhern印迹证实;便于区分打靶后不同细胞类型(野生型、打靶但未重组型、重组型)的显像策略。
研究者发现,在不同时期通过导入C re重组酶,可以精确控制基因重组的时段。
将该系统用于条件性切除小鼠成熟Sch wann细胞有丝分裂期和有丝分裂后期Mat1蛋白,揭示其在转录中是调节性作用而不是必需的成分[7]。
C re不仅可以识别LoxP的2个13bp的反向重复序列和8bp的间隔区域,而且当一个13bp的反向重复序列或者8bp的间隔区发生改变时仍能识别并发生重组[3]。
利用这一特点,人们在进行构建载体时可以根据需要改造LoxP位点序列用于基因突变或修复,增加了该系统的应用范围。
重组酶介导的盒式交换(recombinase2mediated cas2 sette exchange,R MCE)方法就是以8bp的间隔区发生改变为基础构建的;同时结合盒式交换来突现动物的表型而易于鉴别[8]。
C re2LoxP系统既可以在细胞水平上用C re重组酶表达质粒转染中靶细胞,通过识别LoxP位点将抗性标记基因切除[6];又可以在个体水平上将重组杂合子小鼠与C re转基因小鼠杂交,筛选子代小鼠就可得到删除外源标记基因的条件性敲除小鼠[9210],用该系统删除小鼠X染色体雄激素受体基因产生雄激素受体基因缺失小鼠,揭示了雄激素受体功能是正常雌性动物生产能力所必需的,雄激素受体是一种治疗卵巢功能早衰的潜在的治疗性靶基因。
或者将C re基因置于可诱导的启动子控制下,通过诱导表达C re重组酶而将LoxP位点之间的基因切除(诱导性基因敲除),实现特定基因在特定时间或者组织中的失活[1,4],例如应用四环素诱导的开关系统诱导C re重组酶的暂时表达,来调节Rosa26的表达。
C re2LoxP系统还可以用于染色体间的基因重排。
通过在特异性位点同源重组导入含有LoxP序列的5′Hprt框,然后随机整合含有LoxP序列的3′Hprt框,在C re酶的作用下,两个LoxP位点之间发生重组,形成具有功能的Hprt微小基因,使重组后的ES细胞在选择培养基中存活下来。
这种染色体重排为染色体功能图谱的制作提供了一个很好的技术手段[2]。
总之,C re2LoxP系统可以实现对基因的不同发育阶段、不同组织类型中特异性的删除,可以消除由于基因位置改变造成的影响,加强了对基因的控制能力,使研究者可以更方便地有针对性地进行目标阶段的研究工作;C re2LoxP系统可以实现染色体间的基因重排;但同时也可以看出该系统对基因的了解要求极高,并且对基因片段的操作能力要求也很高,基因片段的大小通常在10kb以上,这些都不利于研究工作进行。
2 转座子系统转座子(trans pos on)是在多种生物(包括玉米、蠕虫、昆虫、人类等)中可被识别的可以移动的基因单位。
它的结构主要包括双侧末端重复序列及中间的抗性基因、转座酶读码框等。
转座子系统自从20世纪50年代被McClint ock发现以来,已经成为许多组织器官进行基因分析的工具。
在人和小鼠的基因组中,转座子衍生序列多达整个基因组的40%,这提示在发育过程中转座子有重要作用。
睡美人转座子(sleep ing bueaty,转座子S B)已证明在小鼠和人细胞中可以激活,但是转座子插入序列被限制并集中于起始位点附近,从而限制了DNA片段的携带。
在最近的研究中发现,S B转座子通过再觉醒机制激活后可以稳定的表达所携带的基因,使研究者又开始关注其发展[11]。
夸娥转座子(p iggy Bac,P B转座子)的发现成功地解决了DNA 片段的携带限制这一问题。
P B转座子有2472bp,有13bp的反向末端重复序列和一个594个氨基酸的・78・医学分子生物学杂志,2007,4(1):86290 J Med Mol B i ol,2007,4(1):86290转座酶[12]。