科學(xué)家開發(fā)出新的遺傳工具來修改和理解基因功能
由Rui Benedito領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)家心血管研究中心(CNIC)的科學(xué)家們開發(fā)了一種新的遺傳工具(iSuRe-Cre),它提供了Cre誘導(dǎo)型遺傳修飾的確定性,這是了解基因功能的關(guān)鍵技術(shù)。
生物醫(yī)學(xué)研究中對(duì)基因功能的大多數(shù)分析依賴于Cre-lox技術(shù)的使用。自1994年推出以來,該技術(shù)徹底改變了生物醫(yī)學(xué)科學(xué),因?yàn)樗试S科學(xué)家消除或激活鼠標(biāo)中任何細(xì)胞類型的任何基因的功能。使用這項(xiàng)技術(shù),已經(jīng)可以研究幾乎任何小鼠基因在任何細(xì)胞類型和確定時(shí)間點(diǎn)的確切作用,所有這些都是了解器官發(fā)育過程中基因功能,生理學(xué)的關(guān)鍵要求,和疾病。
Cre-Lox技術(shù)允許在任何時(shí)間或任何細(xì)胞類型中調(diào)節(jié)基因表達(dá),這歸功于Cre重組酶蛋白識(shí)別和重組在小鼠基因組中特定位置引入的lox位點(diǎn)的能力,導(dǎo)致基因缺失。研究。
盡管Cre-loxP技術(shù)對(duì)生物醫(yī)學(xué)研究產(chǎn)生了重大影響,但許多研究表明其使用時(shí)需要謹(jǐn)慎。主要問題是Cre活性水平通常不足以完全重組和消除靶基因的表達(dá),從而產(chǎn)生關(guān)于是否已實(shí)現(xiàn)所需遺傳修飾的不確定性。
因?yàn)镃re-loxP重組事件是不可見的,所以已經(jīng)開發(fā)了遺傳和熒光報(bào)告基因以跟蹤C(jī)re活性,從而標(biāo)記達(dá)到Cre活性的特定閾值的細(xì)胞。這些記者已成為監(jiān)測(cè)任何條件遺傳研究的重要基因工具。然而,正如研究作者M(jìn)acarenaFernández-Chacón指出的那樣,許多研究表明即使其他具有l(wèi)oxP位點(diǎn)的基因未被完全消除,Cre也可能發(fā)生報(bào)告基因表達(dá)。
MacarenaFernández-Chacón說:為了克服這一技術(shù)障礙,CNIC團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種基于新等位基因iSuRe-Cre的創(chuàng)新方法。iSuRe-Cre與所有現(xiàn)有的Cre / CreERT2 / lox等位基因兼容,并保證表達(dá)熒光報(bào)告基因的細(xì)胞中的高Cre活性。這最終提高了Cre依賴性基因功能分析的效率和可靠性。此外,使用新的iSuRe-Cre小鼠允許在同一細(xì)胞中誘導(dǎo)多個(gè)遺傳缺失。這一重要特性允許研究功能性遺傳相互作用或上位性,或者換句話說,一個(gè)或多個(gè)基因的功能如何依賴于另一個(gè)基因的功能。
使用這種新的遺傳工具將顯著改變依賴于Cre-lox系統(tǒng)的研究項(xiàng)目,因?yàn)楝F(xiàn)在我們可以看到并對(duì)有一個(gè)或多個(gè)基因被消除的細(xì)胞的位置充滿信心。“
首席研究員Rui Benedito補(bǔ)充說,新的遺傳工具將對(duì)生物醫(yī)學(xué)研究產(chǎn)生極大的興趣,“因?yàn)樗@著提高了小鼠遺傳修飾的易用性,效率和可靠性,這是研究中使用最廣泛的動(dòng)物模型。”這項(xiàng)新研究發(fā)表在Nature Communications上。
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