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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。
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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。
組件 | 功能 | 技術演進 |
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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:
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。
與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。
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 |
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) |
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)。
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。
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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