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cKO小鼠動物模型

簡要描述:cKO小鼠動物模型是通過時空特異性基因敲除技術,在特定組織、細胞類型或發(fā)育階段選擇性失活目標基因的模型。其核心在于克服傳統(tǒng)KO(全身性敲除)的胚胎致死問題,實現(xiàn)基因功能的精準解析。

  • 更新時間:2025-06-26
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詳細介紹

一、cKO小鼠模型的核心定義與技術原理

1. 基本概念

cKO小鼠是通過時空特異性基因敲除技術,在特定組織、細胞類型或發(fā)育階段選擇性失活目標基因的模型。其核心在于克服傳統(tǒng)KO(全身性敲除)的胚胎致死問題,實現(xiàn)基因功能的精準解析。

2. 分子機制:Cre-loxP系統(tǒng)

組件功能技術演進
loxP位點34bp回文序列,被Cre重組酶識別通過同源重組或CRISPR插入目標基因兩側
Cre重組酶介導loxP間DNA片段切除或反轉組織特異性啟動子(如Alb-肝臟、Nes-神經(jīng)元)控制表達
誘導型系統(tǒng)化學/光控激活Cre(如Tamoxifen誘導Cre-ERT2)實現(xiàn)時間可控敲除(Hayashi & McMahon, 2002)

關鍵流程

  1. 構建flox小鼠(Flanked by loxP):目標基因關鍵外顯子兩側插入loxP位點,未激活時基因功能正常。

  2. Cre工具鼠雜交:Cre在特定組織表達后切除floxed基因片段,實現(xiàn)條件性敲除。


二、cKO模型構建的技術突破與挑戰(zhàn)

1. 技術瓶頸與解決方案

挑戰(zhàn)傳統(tǒng)限制前沿突破
長片段敲除效率低片段>5kb時陽性率驟降藥康生物長片段技術(支持23Mb片段編輯)
Cre表達滲漏非特異性重組致背景敲除Tet-On/Cre-ERT2系統(tǒng)精準誘導
多基因協(xié)同調(diào)控難單一基因操作局限CRISPR-Cas12a聯(lián)用實現(xiàn)多基因條件敲除

2. 


三、cKO vs. KO:核心差異與適用場景

1. 功能對比

特性傳統(tǒng)KO小鼠cKO小鼠
基因缺失范圍全身性組織/時間特異性
胚胎致死規(guī)避不可可(如胚胎必需基因)
研究焦點基因全局功能時空特異性機制(如遲發(fā)性病理)
應用案例Lep-KO(肥胖模型)神經(jīng)元特異性Tau敲除(阿爾茨海默病)

2. 選擇指南


四、cKO模型的三大應用場景

1. 胚胎致死基因研究

  • 案例:DNA聚合酶β(Polβ)全身KO致胚胎死亡,但T細胞特異性cKO揭示其在免疫應答中的功能(Gu et al., 1994)。

2. 組織特異性機制解析

  • 神經(jīng)科學:多巴胺受體Drd2在神經(jīng)元cKO后,揭示其調(diào)控小膠質(zhì)細胞激活的途徑。

  • 腫瘤免疫:PD-1在T細胞中條件敲除,驗證免疫檢查點阻斷療法的細胞特異性毒性。

3. 時序性病理模擬

  • 誘導型系統(tǒng):Tamoxifen激活Cre-ERT2,在成年小鼠中敲除Alzheimer相關基因App,模擬遲發(fā)性神經(jīng)退行。


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