转基因动物与基因表达调控的研究

十余年来,随着转基因技术的快速发展,基因表达调控的转基因研究已逐渐开展。本文在下列几方面介绍了转基因动物技术在基因表达调控中的应用。转基因动物可作为在体内研究外源基因表达调控的“反应器”,例如研究酶对底物作用的种属特异性。可以精确研究ＤＮＡ顺式作用序列,探讨包括改变基因表达在内的组织和阶段特异性表达,增强子、内含子和核基质附着区的调节作用以及各基因间相互作用。转基因动物可研究发育中的时、空调节（如β－珠蛋白基因和同源异形盒基因）以及基因多级调节系统。通过同源重组得到基因缺陷动物（基因敲除动物）可探讨目的基因突变所致的异常表型以研究基因功能与调控。     

肠道特异性基因表达调控元件研究进展

外源性基因在特定靶组织的高效、稳定表达是转基因动物研究和基因治疗的重要前提。外源基因在非靶组织中的异位表达一直是制约基因治疗技术的发展,影响转基因动物的安全性的重要因素。目前,一系列肠道特异性基因表达调控序列相继被克隆并鉴定。就上述调控序列的结构、功能和转录活性以及组织特异性作简要综述,为构建稳定、高效、特异性的嵌合型肠道转录调控元件提供理论依据,对环境友好型转基因动物的生产以及肠道性疾病有效的基因治疗研究具有重要参考价值。     

重组DNA技术中可诱导的基因表达调控系统

在重组DNA技术中,可诱导的基因表达调控系统可被用来调节目的基因的表达以达到基因功能研究、转基因动物研究、以及基因治疗研究等目的。该系统主要由诱导剂、可诱导的受体或转录因子、顺式作用元件以及载体系统四部分组成。本文以诱导剂为分类依据,叙述目前主要的6类可诱导的基因表达调控系统:类固醇激素受体诱导的基因表达调控系统、四环素诱导的基因表达调控系统、缺氧诱导的基因表达调控系统、高热诱导的基因表达调控系统、电离辐射诱导的基因表达调控系统和lac基因表达调控系统。     

提高转基因表达水平的策略

随着转基因相关技术的发展,转基因动物技术在许多方面得到了成功应用.但外源基因在体内的表达仍然难以预测,特别是大动物的转基因,由于制备效率低下,因而难以筛选出足够的高表达的阳性动物数.基因表达调控研究对提高外源基因在动物体内的表达水平提供了一些新手段,本就避免转基因的位置效应、控制外源基因在动物宿主基因组中的整合、提高转基因的表达效率、构建转基因载体和使用外源基因需要注意的问题等进行综述.     

动物转基因新技术研究进展

动物转基因技术是21世纪发展最为迅速的生物高新技术之一, 它是指通过基因工程技术将外源基因整合到受体动物基因组中, 从而使其得以表达和遗传的生物技术。动物转基因的关键限制因素是转基因效率和基因表达的精确调控。目前有多种转基因技术, 每一种技术各有其优缺点, 仍然需要进一步研究。随着研究的深入, 转基因技术必将在探讨基因功能、动物遗传改良、生物反应器、动物疾病模型、器官移植等领域有广阔的应用前景。文章综述了近年发展的提高转基因效率的生殖干细胞法、提高转基因精确性的基因打靶法、RNA干扰(RNAi)介导的基因沉默技术和诱导多能干细胞(iPS)转基因技术。新的转基因技术为转基因动物的研究提供了更好的平台, 可以加快促进人类医药卫生、畜牧生产等领域的发展。     

小鼠转基因的可诱导表达

转基因小鼠是研究基因表达调控及表达产物生物学效应的最佳体系之一。小鼠转基因可诱导表达系统的研究和应用为实现对转基因表达在时间和空间上进行严格调控。深入研究单一基因在生物体不同发育阶段。不同生理条件和不同病理状态下不同组织中的功能作用提供了有力的手段。并为进一步阐明人类生理机能和疾病的分子机制及基因治疗的研究开辟了新的前景。     

内含子对提高转基因动物基因表达效率的影响

综述了内含子在转基因动物基因表达中的作用,对内源性内含子和异源内含子对转基因表达的影响进行分析,讨论了内含子提高转基因动物基因表达效率的三种可能机制,并指出在表达载体构建中应考虑到内含子的重要性．     

可调控肝脏特异性表达HCV全基因转基因小鼠模型的建立

目的:构建一种可调控肝细胞特异性表达丙型肝炎病毒(HCV)全基因的小动物模型。方法:将9.6 kb的HCV全长基因JFH1插入Tet-on系统效应表达载体p TRE2中,并在HCV全基因3'端插入丁型肝炎病毒(HDV)核酶序列,从而构建转基因载体p TRE2-JFH1(HCV);将该转基因载体线性化后显微注射获得整合有HCV全基因的TRE2-HCV首建鼠;将该阳性鼠与本室保存的Alb-rt TA转基因小鼠杂交,获得肝细胞白蛋白启动子调控HCV全基因表达的Tet-on-Alb-HCV双转基因小鼠;在强力霉素(Dox)诱导后通过PCR、Western印迹、免疫组化等方法鉴定转基因小鼠HCV基因整合及HCV蛋白在肝组织中的表达;实时定量PCR检测小鼠血清及肝组织中的HCV滴度;用HCV反义小分子药物anti-mi R122评价该模型在药物评价中的应用。结果:获得了整合rt TA基因和HCV全长基因的双转基因小鼠;Dox诱导下,该转基因小鼠可在肝组织长期特异性表达HCV全长基因,小鼠血清中可检测到HCV的RNA;分子药物anti-mi R122可降低血清中的HCV滴度。结论:构建了可调控肝组织特异性表达HCV全基因的转基因小鼠模型,该小鼠模型可应用于HCV药物筛选和评价研究。     

提高转基因表达策略研究进展

随着转基因技术在各个应用领域的深入和发展 ,转基因沉默现象已引起越来越多人的关注。在介绍转基因沉默的概念、分子机理的基础上 ,着重对提高转基因表达的方法、策略及其研究进展进行综述。分别阐述内含子、组织特异性启动子、增强子、定点整合、DNA大片段、反式作用因子以及基因组调控元件核基质附着区对转基因表达的影响。为克服转基因失活、提高转基因的表达效率提供理论依据。     

模式动物果蝇的基因调控前沿技术

转基因调控技术在生命医学研究中扮演了重要的角色,是探究个体发育和致病机制的必备工具。常用的转基因调控技术包括基因突变、基因干扰和基因转录激活等。果蝇由于具有基因的保守性、遗传工具的多样性以及不受伦理限制等优势,成为生命科学研究中经典模式动物之一,并由此开发出了多种时间和组织特异性的基因调控工具。本文主要介绍了目前在果蝇中常用的基因调控技术,包括CRISPR/Cas9介导的基因突变系统、基于miRNA的新一代转基因干扰系统以及基于CRISPR/dCas9的转录激活(flySAM)系统,希望通过对这几种系统设计原理、操作过程、相关的技术工具及相关资源品系的介绍,提升人们对这些前沿的果蝇遗传学基因表达调控技术及构建的相关果蝇资源品系重要性认识,进而推动生命医学研究发展。     

转基因动物克隆技术的应用及生物反应器的建立

利用转基因克隆技术实现外源基因的导入宿主染色体基因组内稳定整合,并能遗传给后代,已在基因表达与调控的理论研究、人类遗传病动物模型的建立、药用蛋白的生产、抗病育种、人类移植用的器官的研究等方面得到广泛应用。转基因动物的研究与应用也已经成为21世纪生命科学领域最活跃、最具有实际应用价值的方向之一,尤其是作为生物反应器和医学上为人类提供所用器官方面,其经济价值和社会效益将是不可估量。在查阅大量近年来国内外相关资料的基础上,本文以转基因动物克隆为中心,对转基因动物克隆所采用显微注射技术、核移植技术、基因打靶与真核BAC表达载体制备等主要研究技术,以及转基因动物克隆在异种器官移植、构建生物反应器等方面的应用进行了综合性论述与分析,同时阐述了各种转基因技术的优点与缺点,以其为转基因动物克隆研究提供理论基础与技术支撑。     

Tet system的调控原理及其在转基因小鼠模型上的应用

基因表达的调控是分子生物学研究的一个重要问题,也是基因治疗和基因功能研究的重要手段。诱导性基因表达系统可以从时间上调控基因的表达,是基因治疗和基因功能研究的重要工具之一。其中,四环素诱导基因表达系统(tetracycline inducible expression system,Tet system)是应用最广泛的一种,它可以在时间和空间上对基因进行严谨和高效地诱导表达。基于该系统获得了不同用途的转基因动物,这些模型动物的建立为研究特定基因的功能及其在疾病发生中的作用打下了实验基础。现就四环素诱导表达系统的原理和在小鼠模型上的研究应用做一综述。     

乳糖操纵子介导的半乳糖苷酶在转基因动物中的应用前景

细菌的乳糖操纵子可以在哺乳动物中调控基因的表达,修饰阻抑物基因和操纵基因可调控阻抑物诱导能力及其对操纵基因的亲和力,更好的适应高等动物的内环境。半乳糖苷酶对乳糖操纵子系统有正向调控作用,利用乳糖操纵子在转基因动物中可诱导性调控半乳糖苷酶基因的表达,能有效的提高转基因动物利用半乳糖苷、吸收营养物质的能力。以下从乳糖操纵子的结构功能、乳糖阻抑物功能活性的基因调控、操纵基因的功能以及其在哺乳动物的应用现状四个方面,结合半乳糖苷酶的生理功能和其在转基因动物中应用两个方面进行综述,对乳糖操纵子介导的半乳糖苷酶在转基因动物中的应用效果和前景进行了分析探讨。     

通过诱导剂作用于启动子的条件性基因表达(英文)

通过遗传工程技术获得的转基因动植物对分析某些生化过程和发育途径极为有用。通过化学诱导剂作用于启动子的条件性基因表达是分子生物学和生物技术应用研究中的强有力的手段。建立于目标基因激活和失活基础之上的几个化学分子诱导基因表达系统已有报道。将来自于原核生物、昆虫和其它动物的调节因子应用于新的物种有利于促进转基因技术的应用和有关基因的时空表达研究。本文综述了有关的基因表达调节系统 ,启动子激活的基因表达系统 ,启动子失活的基因表达系统 ,以及可诱导的基因过度表达和反义抑制系统     

体细胞基因打靶制备动物乳腺生物反应器的策略与应用

在转基因动物研究中,由于基因表达调控元件的人工拼接和外源基因在动物基因组中随机整合所带来的“位置效应”,致使转基因动物外源基因的表达水平不高并且差异较大。为此,利用定位整合优势,对以基因同源重组为基础的基因打靶技术进行了大量研究。介绍了就利用体细胞基因打靶和核移植技术制备动物乳腺生物反应器的策略和应用情况做一综述,并对提高基因打靶效率的各种策略,打靶细胞的选择,转基因细胞核移植的低融合事件以及基因打靶制备乳腺生物反应器的优越性进行分析。     

时空表达可控的转基因动物模型调控体系的研究

目的在血管内皮细胞建立时空表达可控的转基因动物模型调控体系。方法培育两个配套的转基因动物品系,利用组织专一性启动子确保转基因表达的空间专一性,利用四环素诱导系统对转基因表达在时间上实施调控。结果将血管内皮细胞特异性表达的VE cadherin基因启动子与人工融合的转录因子tTA基因连接,建立转基因小鼠品系VE cadherin:tTA;将tetoperon的启动子与myrAkt1连接,建立转基因小鼠品系TET:myrAkt1。两系鼠杂交的子代,筛选的阳性纯合子,能可控性地在血管内皮细胞特异性表达目的基因Akt1PKB。结论利用VE cadherin基因启动子和tet off诱导表达系统,可以达到在时间上和空间上都能人为控制目的基因在血管内皮细胞上特异性表达的目的。     

现代动物生物技术的发展及应用前景

主要综述了以转基因动物技术、动物克隆技术和基因打靶技术为代表的现代农业动物生物技术的发展历程和重要进展,阐述了其在家畜和家禽的遗传性状和品种改良,扩大优良畜种数量、保护动物遗传资源,开展功能基因研究,实现基因表达调控,生产药用蛋白和再造人类器官等方面的诱人前景。为促进这一技术的尽快产业化和直接服务人类的生产生活提出了建议。     

转基因构件在哺乳动物外源基因整合、表达与调控中的作用

哺乳动物的转基因研究自八十年代初发展起来后已迅速、广泛应用于研究真核生物基因表达调控机制、建立人类疾病动物模型、动物育种、基因产品的制备等方面,已成为分子生物学技术中不可缺少的内容。随着转基因技术的发展,外源基因整合的随机性和表达的不可调节性正逐步得以克服。从随机整合到定位整合,从基因加入到基因剔除和基因精确修饰,从表达的不可调节到可控表达,转基因研究的应用前景正朝着无限可能的方向发展。但目前的技术还面临着某些不足,如效率较低、刺激诱导引起的多向效应、特异性不高、有较强的背景活性。本文将从外源基因的角度探讨不同构件对基因整合、表达和调控的影响,以期为外源基因的构建提供有益的尝试。     

通过诱导剂作用于启动子的条件性基因表达

通过遗传工程技术获得的转基因动植物对分析某些生化过程和发育途径极为有用。通过化学诱导剂作用于启动子的条件性基因表达是分子生物学和生物技术应用研究中的强有力的手段。建立于目标基因激活和失活基础之上的几个究子诱导基因表达系统已有报道。将来自于原核生物、昆虫和其它动物的调节因子应用于新的物种有利于促进转基因技术的应用和有关基因的时空表达研究。本文综述了有关的基因表达调节系统,启动子激活的基因表达系统,启动子失活的基因表达系统,以及可诱导的基因过度表达和反义抑制系数。     

乳腺生物反应器的产业化进展与展望

进入21世纪,伴随着转基因技术的快速发展,转基因动物的研究已经从方法学研究步入了应用性研究阶段。外源基因在转基因动物的特异性表达,尤其是在乳腺的表达,可将转基因动物用作生物反应器进行生物活性蛋白的生产而应用于商业生产。生产出来的药用蛋白具有纯化简单,投资少,成本低,对环境没有任何污染等优点。用转基因动物生产药用蛋白可获得巨大的经济利益,因此成为国内外研究的热点。