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药物诱导基因敲除实验

简要描述:药物诱导基因敲除实验(如他mo昔芬系统或四环素系统)是在靶基因两侧插入特定重组酶识别位点后,通过给药定时激活Cre-ER或Tet-On/Tet-Off等重组酶,实现特定器官、特定时间点的高效基因删除,兼顾全身敲除的che底性与条件性敲除的时空精度,是研究基因功能和药物靶点验证的利器。

  • 更新时间:2025-07-24 16:07:50
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详细介绍

一、药物诱导基因敲除实验核心系统及原理

  1. 他mo昔芬(Tamoxifen)诱导系统

    • 时间可控性强,避免胚胎期致死问题;

    • 高灵敏度版本(如Cre-ERT2)对4-OHT的敏感性提升10倍。

    • 原理:将Cre重组酶与突变型雌激素受体(ER-LBD)融合形成Cre-ER(Tam)融合蛋白。未给药时,该蛋白与热休克蛋白(HSP90)结合并滞留于细胞质;给药后,他mo昔芬与ER结合,释放Cre进入细胞核,介导loxP位点间的重组。

    • 优势

  2. 四环素诱导系统(Tet-On/Tet-Off)

    • Tet-Off系统:无需四环素时,tTA蛋白激活Cre表达;给予多xi环素(Dox)则抑制Cre活性,适用于持续敲除场景。

    • Tet-On系统:需Dox激活rtTA蛋白才能启动Cre表达,适用于短期诱导。

    • 应用:常用于发育阶段特异性基因功能研究,如肺上皮细胞基因敲除。

  3. 干扰素诱导系统(Mx1-Cre)

    • 通过注射polyI:C或干扰素诱导Cre表达,适用于免疫细胞或肝脏等干扰素响应组织的研究。


二、药物诱导基因敲除实验设计流程

  1. 构建Flox小鼠:在目标基因两侧插入loxP序列,确保基因正常功能不受影响。

  2. 选择Cre工具鼠:根据实验需求选择组织特异性或药物诱导型Cre品系(如Alb-CreERT2用于肝脏特异性敲除)。

  3. 药物处理

    • 他mo昔芬:成年小鼠连续5天腹腔注射(75-100 mg/kg),溶解于玉米油或葵花籽油。

    • 多xi环素:通过含药饲料(600 mg/kg)连续喂养14天。

  4. 表型分析与验证:通过PCR、Western blot或荧光报告系统确认敲除效率。


三、应用场景

  1. 疾病模型构建:如肿瘤研究中诱导性敲除致癌基因,观察肿瘤发生动态。

  2. 发育生物学:研究特定发育阶段(如胚胎期或成年期)基因功能。

  3. 组织特异性研究:结合组织特异性启动子(如神经元Nestin启动子),解析基因在特定细胞类型中的作用。


四、注意事项

  1. 药物交叉污染:处理组与对照组需分笼饲养,避免他mo昔芬通过粪便交叉诱导。

  2. 脱靶效应:部分Cre品系存在本底活性(如Cre-ERT2的泄露表达),需设置严格对照。

  3. 剂量优化:药物浓度和给药频率需根据动物年龄、品系调整,避免毒性。


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