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轉(zhuǎn)基因小鼠模型構(gòu)建
更新時(shí)間：2025-06-26
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廠商性質(zhì)：其他
一、轉(zhuǎn)基因小鼠模型構(gòu)建類型
過表達(dá)轉(zhuǎn)基因小鼠
外源基因（如人類疾病相關(guān)基因）隨機(jī)插入基因組，導(dǎo)致組成型或組織特異性過表達(dá)。
基因敲入（Knock-in, KI）小鼠
將外源基因精準(zhǔn)插入特定位點(diǎn)（如內(nèi)源基因啟動(dòng)子控制下），或引入點(diǎn)突變/報(bào)告基因（如GFP）。
條件性轉(zhuǎn)基因小鼠
利用組織特異性Cre/loxP系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)空特異性表達(dá)（如僅在肝臟中表達(dá)）。
二、轉(zhuǎn)基因小鼠模型構(gòu)建方法
1. 傳統(tǒng)原核顯微注射法
適用場(chǎng)景：隨機(jī)插入過表達(dá)轉(zhuǎn)基因
步驟：
載體設(shè)計(jì)：構(gòu)建包含目標(biāo)基因的質(zhì)粒（需有啟動(dòng)子、外源基因、polyA信號(hào)等）。
線性化DNA制備：去除質(zhì)粒骨架，提高整合效率。
受精卵注射：將DNA注射到受精卵的原核中（C57BL/6等品系）。
胚胎移植：將注射后的胚胎移植到假孕母鼠子宮。
基因型鑒定：通過PCR或Southern blot檢測(cè)F0代小鼠的轉(zhuǎn)基因整合。
優(yōu)缺點(diǎn)：
優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)成熟，適用于大片段（可達(dá)數(shù)百kb）。
缺點(diǎn)：隨機(jī)整合可能導(dǎo)致表達(dá)不穩(wěn)定或位置效應(yīng)。
2. CRISPR-Cas9介導(dǎo)的基因敲入
適用場(chǎng)景：精準(zhǔn)插入或內(nèi)源基因替換
步驟：
設(shè)計(jì)gRNA和供體DNA：
gRNA靶向插入位點(diǎn)，供體DNA包含同源臂（~800 bp）和目標(biāo)序列。
遞送系統(tǒng)：
將CRISPR組件（Cas9 mRNA + gRNA）與供體DNA共注射到受精卵。
驗(yàn)證：通過長(zhǎng)片段PCR或測(cè)序確認(rèn)精準(zhǔn)整合。
優(yōu)缺點(diǎn)：
優(yōu)點(diǎn)：高效、精準(zhǔn)，可插入大片段（需結(jié)合同源重組）。
缺點(diǎn)：需優(yōu)化同源重組效率，可能產(chǎn)生非預(yù)期插入。
3. ES細(xì)胞打靶（同源重組）
適用場(chǎng)景：復(fù)雜修飾（如條件性敲入）
步驟：
構(gòu)建靶向載體：含同源臂、目標(biāo)基因及篩選標(biāo)記（如NeoR）。
ES細(xì)胞轉(zhuǎn)染與篩選：通過陽性/陰性選擇（如PNS）獲得正確重組的ES克隆。
囊胚注射：將ES細(xì)胞注入囊胚，移植后獲得嵌合體小鼠。
繁育傳代：嵌合體與野生型交配獲得雜合子后代。
優(yōu)缺點(diǎn)：
優(yōu)點(diǎn)：精準(zhǔn)可控，適合復(fù)雜設(shè)計(jì)。
缺點(diǎn)：周期長(zhǎng)（6個(gè)月以上），成本高。
三、條件性轉(zhuǎn)基因系統(tǒng)
Cre-loxP系統(tǒng)
將目標(biāo)基因兩側(cè)插入loxP位點(diǎn)，與組織特異性Cre小鼠交配后實(shí)現(xiàn)條件性表達(dá)或敲除。
常用啟動(dòng)子：Alb（肝臟）、Nestin（神經(jīng)）、Vil1（腸道）。
Tet-On/Off系統(tǒng)
通過四環(huán)素或強(qiáng)力mei素誘導(dǎo)基因表達(dá)（如肝特異性Tet-OFF-Alb-rtTA）。
四、關(guān)鍵注意事項(xiàng)
表達(dá)驗(yàn)證
需通過qPCR、Western blot或免疫組化確認(rèn)外源基因表達(dá)水平和組織分布。
表型分析
根據(jù)目標(biāo)基因功能設(shè)計(jì)表型檢測(cè)（如行為學(xué)、病理學(xué)、代謝指標(biāo)）。
品系選擇
常用背景品系：C57BL/6（遺傳穩(wěn)定）、BALB/c（免疫研究）。
遺傳穩(wěn)定性
需連續(xù)傳代驗(yàn)證轉(zhuǎn)基因的穩(wěn)定遺傳（部分品系可能出現(xiàn)沉默或丟失）。
五、常見問題與解決方案
| 問題 | 可能原因 | 解決方案 |
|---|---|---|
| 轉(zhuǎn)基因未整合 | 注射DNA質(zhì)量低或效率不足 | 優(yōu)化DNA純化，提高注射技術(shù) |
| 表達(dá)水平低 | 位置效應(yīng)或啟動(dòng)子弱 | 使用絕緣子（如HS4）或強(qiáng)啟動(dòng)子（CAG） |
| 嵌合體比例低 | ES細(xì)胞貢獻(xiàn)不足 | 選擇高貢獻(xiàn)ES細(xì)胞系（如JM8） |
| 非特異性表型 | 插入突變或脫靶效應(yīng) | 多獨(dú)立品系驗(yàn)證，全基因組測(cè)序排查 |
六、應(yīng)用案例
阿爾茨海默病模型：過表達(dá)人類APP突變基因（如APP/PS1雙轉(zhuǎn)基因）。
癌癥模型：條件性激活致癌基因（如KrasG12D; p53loxP）。
報(bào)告基因模型：敲入熒光蛋白（如Rosa26-LSL-tdTomato）追蹤細(xì)胞譜系。
