GPR126条件性基因敲除载体的快速构建

基因敲除小鼠模型是在动物体内研究基因功能的重要和可靠的手段之一,而构建用于同源重组的基因敲除载体是构建基因敲除小鼠模型的关键一步.条件性基因敲除技术将针对靶基因的修饰作用限制在小鼠的特定发育时期或特定类型的组织细胞中,通过加入具有位点特异性的重组系统,该修饰作用在时间和空间上均处于可调控的状态;条件性基因敲除技术既可以避免某些具有重要功能基因的敲除所带来的早期胚胎致死问题,还可用于精确分析某些多效基因在不同组织或不同发育阶段的特定功能差异.通过合理利用改良的Red重组系统,将两个LoxP位点快速准确地插入到了目标位置,实现了GPR126条件性基因敲除载体的快速构建,为后续的构建GPR126基因敲除小鼠模型、在动物体内研究基因的功能奠定了基础.     

FKBP38肝脏特异敲除小鼠模型的构建

目的:构建FKBP38(FK506 Binding Protein 38)基因肝脏特异敲除小鼠。方法:利用胚胎注射法构建在FKBP38上携带lox P位点的转基因小鼠。在FKBP38基因位置携带lox P位点的小鼠的基础上,以肝脏实质细胞特异性表达的Alb-Cre介导FKBP38条件性敲除,以获得FKBP38基因肝脏特异敲除小鼠模型Alb-Cre:FKBP38~(fl/fl)。同时对FKBP38特异性敲除鼠进行鉴定。结果:(1)FKBP38肝脏特异敲除小鼠FKBP38~(-/-)肝脏中FKBP38基因的m RNA水平相对于同年龄同窝野生型小鼠具有统计学差异(P0.001)。(2)FKBP38肝脏特异敲除小鼠FKBP38~(-/-)肝脏中FKBP38基因的蛋白表达水平相对于同年龄同窝野生型小鼠具有统计学差异(P0.001)。(3)FKBP38肝脏特异敲除小鼠FKBP38~(-/-)肝脏中,转录和翻译相关蛋白水平未见显著差异,p70 S6K的磷酸化水平轻微上调,4EBP-1的磷酸化水平有轻微下调。(4)FKBP38肝脏特异敲除小鼠FKBP38~(-/-)肝脏中,凋亡相关蛋白Bcl-2未见差异化表达。结论:FKBP38肝脏特异敲除小鼠FKBP38~(-/-)肝脏中,FKBP38基因的m RNA和蛋白基本不表达,提示成功构建FKBP38基因肝脏特异敲除小鼠。     

黏蛋白1基因敲除小鼠模型的构建

黏蛋白1(MUC1)属黏蛋白家族成员,分布于上皮细胞膜表面,由于在免疫炎症反应以及肿瘤发生中的重要作用而日益受到重视.为了进一步深入研究MUC1的生物学功能,构建了Muc1基因敲除小鼠模型.首先,根据小鼠Muc1基因组序列设计基因剔除策略,将2个loxP位点分别插在外显子2和3两侧,构建基因剔除载体Muc1-ABRLFn-pBR322.以电穿孔方法将载体导入胚胎干细胞(ES细胞),用G418和更昔洛韦进行正负筛选获得4个同源重组的ES细胞克隆.挑选其中一个阳性ES克隆行囊胚显微注射,获得16只嵌合率大于50%的雄鼠;其次,利用嵌合雄鼠与C57BL/6J野生型雌鼠交配后获得11只floxP杂合子小鼠(10雄1雌),通过杂合子小鼠回交,并进一步与EⅡa-Cre小鼠交配,最终成功得到Muc1全身敲除小鼠,其中纯合子小鼠未出现胚胎致死现象.初步表型观察未发现Muc1基因敲除相关器官组织结构的异常改变.本研究为MUC1的生物学功能的挖掘,尤其是MUC1在肿瘤发生转移中的作用机制的揭示提供了实验平台.     

Cre-LoxP条件性基因敲除的实际应用策略

Cre-loxP系统是起源于P1噬菌体的高效重组系统,其根据loxP位点组合不同而发生特定重组的模式使其成为近年来基因编辑最常用的工具之一。本文聚焦于Cre-loxP系统的实际应用问题,首先分析了CRISPR/Cas9系统在插入Cre序列与loxP序列中的作用与优势,随后阐述了一系列Cre-loxP系统的实际应用问题。本文阐述了Cre重组酶序列的原位插入与安全位点插入的选用、loxP序列插入的策略、Cre重组酶的标签蛋白鉴定、“异位”表达的荧光鉴定、PCR鉴定法的引物设计与工具鼠的繁殖策略等。同时,介绍了Cre-loxP系统在条件性基因敲除中的优化应用,例如配体诱导型Cre、启动子激活型Cre、光诱导型Cre与活性改造型Cre等。通过这些优化应用,可以获得对条件性基因敲除的时间可控性,也可以调节Cre重组酶的活性,甚至可以规避Cre重组酶本身的毒性。最后,论述了Cre-loxP系统面临的缺陷与挑战,展望了未来Cre-loxP系统的发展方向。总而言之,本文综述了基于Cre-loxP系统的基因敲除的实际应用,总结了目前Cre-loxP系统最前沿的研究进展和优化策略,并对未来基于Cre-loxP系统的基因编辑进行展望。本文旨在提供解决基于Cre-loxP系统实际操作问题的理论指导,并为未来更精确、更可控、更具适应性的基因编辑提供新的研究思路。     

条件性基因敲除:骨髓细胞特异性敲除Ncol2基因小鼠的建立和基因型鉴定

Ncol2是新发现的参与免疫调节的重要因子,Ncol2基因骨髓细胞特异性敲除小鼠的建立,能够有针对性的研究Ncol2基因缺失后对免疫系统的影响。根据条件性基因敲除的原理,本文利用loxp转基因小鼠和在骨髓细胞特异性表达Cre重组酶的LysMcre小鼠,繁殖建立了骨髓细胞特异性敲除Ncol2基因的小鼠,并提供了用鼠尾做基因型鉴定的简便方法。     

巨噬细胞条件性Cd226基因敲除小鼠的构建及功能分析

目的 构建并鉴定巨噬细胞条件性Cd226基因敲除小鼠,为研究CD226分子调节巨噬细胞表型和功能影响疾病发生发展提供动物模型。方法 通过Cd226^flox/+雌雄小鼠自交,得到基因型Cd226^flox/flox小鼠。Cd226^flox/flox与Lyz2-Cre⁺小鼠杂交,获得Cd226^flox/+Lyz2-Cre⁺小鼠,再将其与Cd226^flox/flox小鼠杂交,最终获得Cd226^flox/floxLyz2-Cre⁺小鼠,即巨噬细胞条件性Cd226基因敲除小鼠。采用PCR和琼脂糖凝胶电泳鉴定小鼠基因型;采用流式细胞术、qRT-PCR和Western Blot验证小鼠巨噬细胞CD226敲除效果;采用Transwell实验检测CD226对小鼠巨噬细胞迁移能力的影响。结果 从基因和蛋白水平证实巨噬细胞条件性Cd226基因敲除小鼠构建成功。Transwell实验结果显示,与对照组相比,巨噬细胞条...     

Cre-LoxP系统在炭疽芽胞杆菌基因敲除中的应用及eag基因的敲除

将Cre-LoxP系统应用于Bacillus anthracis中并成功敲除eag基因.以B.anthracis基因组为模板扩增得到上下游同源臂,联合两端带有LoxP位点的壮观霉素抗性基因片段构建好同源重组载体,转化B.anthracis AP422,通过一系列筛选得到带有抗性标记的重组菌.然后,通过转入Cre重组酶表达质粒,去除抗性标记,得到eag基因缺失的重组菌,并在DNA水平、RNA水甲和蛋白质水半进行了系统的鉴定.最终建立了Cre-LoxP系统在B.anthracis中的应用方法,并成功敲除eag基因.     

成年大脑神经细胞特异性ADAM10基因敲除小鼠模型的建立与鉴定

去整合素和金属蛋白酶10(ADAM10)是一种能够水解30余种跨膜蛋白质的“脱落酶”(sheddase), 参与诸多生理过程和致病机制, 如胚胎发育、细胞粘附、信号转导、免疫反应、癌症和阿尔茨海默病。迄今, 已报道的ADAM10完全基因敲除小鼠和大脑神经前体细胞特异性ADAM10基因敲除小鼠分别于胚胎期或围产期死亡, 致使无法研究成年小鼠大脑神经细胞ADAM10基因的功能。文章利用本研究小组建立的CaMKIIα-Cre转基因小鼠与ADAM10^loxP/loxP转基因小鼠杂交, 获得了CaMKIIα-Cre/ADAM10^loxP/loxP小鼠, 并对其进行鉴定。利用PCR方法检测成年ADAM10 cKO小鼠大脑基因组DNA表明, ADAM10基因缺失主要发生在前脑皮层和海马中。荧光定量PCR检测结果显示, ADAM10 mRNA的表达水平在前脑皮层和海马中分别降低55.7%和60.8% ; 使用Western blotting方法研究发现, ADAM10成熟蛋白质的含量在前脑皮层和海马中分别减少63%和84.8% 。采用免疫组织化学方法检测表明, 成年ADAM10 cKO小鼠与野生型小鼠相比, 其大脑皮层和海马神经细胞的ADAM10免疫染色明显减弱, 而其它细胞如胶质细胞的免疫染色基本一致。总之, 文章成功制备了首个存活至成年的大脑神经细胞特异性ADAM10基因敲除(cKO)小鼠, 克服了小鼠因ADAM10缺失在胚胎期或围产期死亡的弊端, 为研究成年小鼠大脑神经细胞ADAM10基因的功能奠定了坚实的基础。     

Mdr2基因敲除小鼠建立原发性肝癌模型观察

目的 观察C57BL/6背景的Mdr2基因敲除小鼠自发肝肿瘤形成情况。方法 (11.3±4.2)周龄Mdr2基因敲除C57BL/6-Abcb4^tm1小鼠9只和野生型C57BL/6小鼠5只,连续饲养65周后处死小鼠,留取血清及肝标本。检测血清ALT、AST、AFP水平,肝组织石蜡切片做HE、天狼猩红染色,免疫组织化学检测肿瘤及肿瘤旁组织CK-7、CK-19表达情况。结果 9只Mdr2基因敲除小鼠均自发形成肝肿瘤,血清ALT、AST、AFP水平均显著高于野生型小鼠(P<0.01),Mdr2基因敲除小鼠肝肿瘤CK-7、CK-19染色均为阴性。结论 Mdr2基因敲除小鼠连续饲养至(76.3±4.2)周龄时均自发形成肝肿瘤,其病理组织分型为肝细胞癌。     

SHBG基因敲除小鼠模型的建立及其表型分析

目的:建立性激素结合球蛋白(SHBG)基因条件敲除小鼠模型,为探讨胎盘组织中SHBG在体内的生理功能及其与妊娠期糖尿病发病关系提供实验手段。方法:首先运用生物信息学手段确定小鼠SHBG基因组序列,构建SHBG打靶载体,以电穿孔方法将其导入小鼠ES细胞,筛选培养阳性ES细胞并行PCR鉴定,并将正确同源重组的ES细胞注射进小鼠囊胚,移入受体小鼠子宫;将获得的嵌合体小鼠与C57BL/6J小鼠交配,筛选后获得Flox小鼠,该小鼠与EIIa-Cre转基因小鼠杂交,子代多次自交获得SHBG全身基因敲除(SHBG~(-/-))的小鼠。结果:运用同源重组及ES细胞技术建立了SHBG基因的Flox小鼠,并利用Cre/Loxp重组酶系统建立了SHBG基因全身敲除小鼠模型,PCR方法从基因水平证明了SHBG基因Flox小鼠及SHBG基因全身敲除小鼠模型建立成功。对基因敲除鼠进行初步表型分析发现:SHBG基因全身敲除小鼠的生长发育与野生型小鼠相比无明显肉眼所见异常,SHBG基因全身敲除雌雄小鼠均具有生殖能力。结论:成功建立SHBG基因全身敲除小鼠模型,通过对基因敲除鼠进行初步表型分析,发现SHBG基因全身敲除小鼠外观上发育正常,为进一步研究SHBG在妊娠期糖尿病中的作用奠定了基础。     

Use of A Mouse Chimaeric Model to Study Cell Migration Patterns In the Small Intestinal Epithelium

The pattern of cells migration in the small intestinal epithelia of a RIII/?ro C57BL/6J mouse aggregation chimaera is demonstrated using Dolichos biflorus agglutinin-peroxidase (DBA) conjugate as a strain-specific marker. Using serial tangential sections of heterogeneously stained villi and plotting the distribution of labelled/unlabelled cells with a drawing tube, and by three-dimensional reconstruction with the aid of computer graphics, we show the migration pathway to be in tight cohorts of similar DBA-peroxidase staining type, which move upwards in straight lines. There is little cell mixing either on the villus or along the crypt-villus junctions. Our observations also show for the first time that a single crypt can feed cells to more than one villus. They also suggest that either cell loss is not confined to the villus tips but can take place from the villus sides, or that there is marked asynchrony of cell production between crypts.     

兽疫链球菌透明质酸分解酶基因的敲除

以透明质酸分解酶基因（Hyl）为改造目标, 利用同源重组技术获得 Hyl基因敲除的重组菌。首先以兽疫链球菌的基因组DNA为模板扩增出部分透明质酸分解酶基因（Hyl-1）,然后将其克隆到载体pMD19-T上,再以质粒pUC19为模板, PCR扩增得到氨苄青霉素抗性基因,通过反向PCR将其插入Hyl-1基因的中部,得到基因敲除载体pMD19T-SA。该载体与质粒pBR322分别用EcoRⅠ、PstⅠ双酶切后进行连接,得到基因敲除的重组载体pBR322 SA,PCR 及限制性酶切分析,构建的敲除载体与设计结果相符。最后,利用这两种敲除载体通过同源重组技术得到一株重组菌,经PCR 及酶活鉴定,这株菌的Hyl 基因已缺失。     

Unique Properties of a Cytotoxic CD4+CD8+ Intraepithelial T-Cell Line Established from the Mouse Intestinal Epithelium

Growth factor-dependent gut intraepithelial lymphocyte (IEL) cell lines were established from a long-term in vitro culture of BALB/c IEL with syngeneic irradiated spleen cells in the presence of concanavalin A-stimulated spleen supernatant fluids. The cell lines were preferentially consisted of very limited thymoindependent subsets of IEL; i.e., Thy-1⁺ CD5^–TCRαβ⁺ CD4⁺CD8 α⁺β^– (double-positive; DP) IEL and Thy-1⁺ CD5^– TCRαβ⁺ CD4^–CD8α⁺β^– (CD8 single-positive; CD8 SP) IEL. The CD8 SP IEL cell line had cytotoxic activities and was triggered to proliferate by T-cell receptor (TCR)-directed stimuli. The DP IEL cell line expressed high levels of the CD3-TCRαβ, exhibited cytotoxic activity in redirected lysis assays, and had perforin in the cytoplasm, indicating the functional maturity of this cell line. However, the DP IEL cell line did not proliferate in response to TCRαβ-directed stimuli, which indicated that TCRαβ-mediated signalling was able to initiate cytotoxic function but not to induce proliferation of the DP IEL cell line. Although both cell lines were shown to have functional competence, they expressed J11d antigen which marks immaturity in thymocyte differentiation pathways. These results indicate that the established thymoindependent DP and CD8 SP IEL cell lines have unique properties distinct from DP thymocytes and CD8 SP peripheral T cells. Together with a recent report on freshly isolated DP IEL (10), the unique properties of the DP IEL cell line seems to support the notion that DP IEL may undergo a unique maturation process in the gut microenvironment.     

Genetic Ablation of Afadin Causes Mislocalization and Deformation of Paneth Cells in the Mouse Small Intestinal Epithelium

Afadin is an actin filament-binding protein that acts cooperatively in cell adhesion with the cell adhesion molecule nectin, and in directional cell movement with the small G protein Rap1 in a nectin-independent manner. We studied the role of afadin in the organization of the small intestinal epithelium using afadin conditional gene knockout (cKO) mice. Afadin was localized at adherens junctions of all types of epithelial cells throughout the crypt-villus axis. Paneth cells were localized at the base of the crypt in control mice, but not confined there, and migrated into the villi in afadin-cKO mice. The distribution of other types of epithelial cells did not change significantly in the mutant mice. The Paneth cells remaining in the crypt exhibited abnormal shapes, were buried between adjacent cells, and did not face the lumen. In these cells, the formation of adherens junctions and tight junctions was impaired. Rap1 and EphB3 were highly expressed in control Paneth cells but markedly down-regulated in the afadin-deficient Paneth cells. Taken together, the results indicate that afadin plays a role in the restricted localization of Paneth cells at the base of the crypt by maintaining their adhesion to adjacent crypt cells and inhibiting their movement toward the top of villi.     

鼠伤寒沙门氏菌诱导昆明小鼠肠道感染模型的建立

目的:建立鼠伤寒沙门氏菌诱导昆明小鼠肠道感染模型。方法:先用5 mg/mL链霉素预处理2 d,提高小鼠对鼠伤寒沙门氏菌的敏感性,然后正常饲养1 d,攻毒前禁水禁食4 h,再分别以不同剂量灌胃攻毒2次,间隔24 h。观察小鼠临床症状,并通过组织病理切片、透射电镜和免疫组织化学的方法,分别观察小鼠肠道组织病理变化、小肠上皮细胞超微结构变化及肠道淋巴细胞增殖状况。结果:攻毒后昆明小鼠会出现昏睡、食欲不振、寒颤,甚至死亡的现象,解剖后发现小鼠肠道充血膨胀。组织病理切片显示小鼠肠粘膜受损,小肠绒毛肿胀,排列杂乱,炎性细胞浸润;透射电镜观察超微结构显示小肠上皮细胞线粒体空泡化,嵴和膜发生融合消失,粗面内质网发生扩张;免疫组织化学的方法显示肠道感染后,淋巴结肿大,T淋巴细胞大量增殖。结论:该模型对探索鼠伤寒沙门氏菌引发肠炎的发病机制、病理生理、免疫等方面作用具有重要意义,并为特异性卵黄抗体被动免疫保护效果的后续评价奠定基础。     

Ultrastructure of Intestinal Epithelium in Cartilaginous Fish

Journal of Ichthyology - By means of electronic microscopy, the structural distinctions of epithelial cells are revealed in three species of cartilaginous fish differing in their foraging: spiny...     

条件复制腺病毒的构建

条件复制腺病毒是针对第一代复制缺陷型腺病毒在临床应用中存在的问题而构建的能在肿瘤细胞特异复制的基因治疗载体。该从其构建机制、构建方式及效力评价等方面论述了为实现特异性高效复制所应考虑的诸多方面的问题,如特异性启动子的选择,基因重组方案的设计,以及相应的效力评价体系的构建等。     

Nutrient Sensing by the Intestinal Epithelium Orchestrates Mucosal Antimicrobial Defense via Translational Control of Hes1

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