小鼠锌指蛋白基因ZF-12基因剔除的ES细胞系的建立

利用小鼠锌指蛋白ZF－12基因组DNA片段,构建了针对小鼠ZF－12基因座的替换型打靶载体pSSC-TV-10.5。经限制性核酸内切酶酶切及部分测序鉴定其结构正确后,通过电穿孔将线性化打靶载体导入ES人,经G418／GANC双药筛选和分子鉴定,获得4个ZF－12^ /-基因的ES细胞杂合子克隆,其生长状态良好,为进一步建立ZF－12基因剔除的小鼠动物模型创造了条件。     

利用基因诱捕技术进行小鼠基因剔除的初步研究

对利用基因诱捕技术进行小鼠基因剔除做了初步的探索,为进一步应用该技术进行小鼠基因功能研究奠定了基础.利用基因诱捕载体转染小鼠ES细胞,获得了36株neo基因单拷贝整合的诱捕ES细胞,其中14株细胞表达有活性的β半乳糖苷酶.将3株诱捕ES细胞分别经显微注射引入到受体囊胚中,再植入假孕母鼠的子宫中使其发育成小鼠.两株细胞得到了程度不同的嵌合体小鼠,其中一株诱捕ES细胞整合至生殖系.利用质粒拯救实验获得了诱捕载体整合位点附近的基因组序列,通过序列比对发现被诱捕的基因可能是一个新基因.X-gal染色结果显示,该基因的表达局限于小鼠腹部及肢芽的部位.     

Smad3基因剔除小鼠的繁殖与基因型鉴定

目的为进一步深入研究Smad3基因在脊椎动物发育中的重要作用,对Smad3基因剔除小鼠进行保种和繁育研究.方法采用基因剔除杂合子小鼠进行保种,通过PCR和Southern杂交对杂合子小鼠交配所产生的后代进行基因型鉴定,纯合子小鼠和野生型小鼠用于表型分析,杂合子小鼠用于留种和繁殖生产.结果采用PCR方法对278只子代小鼠进行了基因型鉴定,83只为野生型,133只为杂合子,62只为纯合子.结论Smad3基因剔除突变能稳定遗传.采用杂合子小鼠保种,子代小鼠三种基因型比例符合孟德尔遗传定律.     

Smad3基因剔除小鼠血清酶活性的变化

目的　探讨Smad3基因对剔除小鼠血清酶活性的影响。方法　采用荷兰半自动生化分析仪对 35日龄、70日龄、6月龄的三种不同基因型的小鼠的ALP、AST、ALT、CK、LDH L进行测定。结果　纯合型小鼠各项指标较野生型高 ,且表现出ALP随着年龄的增长而降低 ;AST、ALT、CK、LDH L随着年龄的增长而增高。结论　Smad3基因的剔除对小鼠的血清酶活性有一定的影响 ,为该小鼠的进一步研究提供基础。     

Smad3基因剔除对小鼠造血功能的影响

研究Smad3基因剔除对小鼠造血功能的影响。实验小鼠分为 5组 ,每组有Smad3基因剔除小鼠(Smad3 - - )和其同窝孪生的野生型小鼠 (Smad3 + + )各 1只。小鼠的造血功能用 14天形成的脾结节 (CFU S1 4 )、多系祖细胞 (CFU GEMM)、粒 单系祖细胞 (CFU GM)、红系祖细胞 (BFU E)测定及外周血象、骨髓象等实验血液学指标来确定。每组小鼠取尾血作白细胞、红细胞和血小板计数 ,涂片作白细胞分类计数。将一侧股骨的骨髓冲出 ,制成单细胞悬液 ,计数其中有核细胞数 ,测定CFU GM、BFU E、CFU GEMM值。将每只小鼠的 4× 10 4个骨髓有核细胞 ,经尾静脉注入 3只 8～ 10周经致死量射线照射的同系雌性小鼠体内 ,测定 14天的CFU S。取一部分胸骨、肝脏、脾脏固定做病理切片 ,其余胸骨冲出骨髓 ,涂片作分类计数。结果Smad3 - - 小鼠外周血白细胞和血小板计数明显高于Smad3 + + 小鼠 ,红细胞数无显著差异。外周血白细胞分类结果也表明粒细胞显著增高。骨髓有核细胞数无显著差异 ,CFU GM显著增高 ,BFU E无显著差异 ,CFU GEMM明显减少 ,CFU S显著减少。病理形态学观察发现骨髓增生极度活跃 ,以粒系为主 ,肝脾无显著差别。骨髓涂片分类表明粒系增多 ,粒系 :红系比例增高。因此得出结论Smad3基因剔除使小鼠造血干祖细胞数目     

凝血因子IX基因剔除小鼠的遗传及血液学指标检测

目的　鉴定凝血因子IX基因剔除小鼠。方法　采用PCR扩增检测小鼠的DNA样品以及采用一期法检定小鼠血浆FIX活性和血浆凝血酶原时间 (plasmaprothrombintime ,PT)、白陶土部分凝血活酶时间 (Kaolinpartialthromboplastintime ,KPTT)值。结果　小鼠PCR检测为阳性 ,FIX活性 <5 %。结论　凝血因子IX基因剔除小鼠能稳定遗传 ,鉴定结果提示该小鼠符合人血友病B相应临床症状。     

凝血因子Ⅸ基因剔除小鼠的遗传及血液学指标检测

目的鉴定凝血因子Ⅸ基因剔除小鼠.方法采用PCR扩增检测小鼠的DNA样品以及采用一期法检定小鼠血浆FIX活性和血浆凝血酶原时间(plasma prothrombin time,PT)、白陶土部分凝血活酶时间(Kaolin partialthromboplastin time,KPTT)值.结果小鼠PCR检测为阳性,FIX活性＜5%.结论凝血因子Ⅸ基因剔除小鼠能稳定遗传,鉴定结果提示该小鼠符合人血友病B相应临床症状.     

BPOZ基因剔除小鼠模型的建立

BPOZ是在卵巢癌等肿瘤组织中表达下调的细胞生长抑制基因,建立BPOZ基因剔除小鼠模型,可以为在体研究BPOZ基因的生物学功能及其与肿瘤发生的关系创造条件.运用生物信息学手段确定小鼠BPOZ基因组序列,设计基因剔除策略,构建完成了基因剔除载体XpPNT-BPOZ.以电穿孔方法将基因剔除载体导入ES细胞,用G418和Ganciclovoir进行正负筛选,获得抵抗克隆,PCR和DNA印迹鉴定出正确同源重组的ES细胞克隆.将同源重组的ES细胞注入小鼠囊胚,获得嵌合体小鼠.嵌合体小鼠与C57BL/6J小鼠交配后获得Aguoti毛色的小鼠30只,其中15只为BPOZ基因剔除杂合子小鼠,阳性率为50%.在雌雄杂合子交配的后代中获得纯合子小鼠.初步的表型观察发现BPOZ基因剔除小鼠发育正常,有繁殖能力,进一步的表型分析工作正在进行之中.     

通过胚胎干细胞途径获得的嵌合体小鼠中neo基因在各组织中的分布

为探讨小鼠胚胎干细胞参与早期胚胎发育的潜能,以neo基因作为目的基因进行了胚胎干细胞的转染,经G418的筛选,获得表达neo基因的单克隆细胞,挑取部分克隆扩大,进行小鼠囊胚腔注射,再重新植入小鼠子宫,共注射了60个囊胚,分别回输到5只假孕小鼠,在子代中得到了携带有neo基因的嵌合体小鼠。通过对嵌合体小鼠各组织PCR分析发现,neo基因可以在皮肤、肝脏、血液等多种组织中存在。     

后基因组时代的基因剔除--条件基因剔除技术

条件基因剔除利用了Cre-laxP为代表的重组酶系统,通过组织特异性增强子或四环素／类固醇激素受体调控系统控制Cre的表达,使laxP化的靶基因被剔除,因而避免了传统基因剔除方法引起的胚胎致死和复杂表型的缺陷,成为后基因组时代在体研究基因精确功能的首选技术。     

精胺对Azin1基因敲除小鼠体内Atp8a1基因表达调控的研究

目的 研究精胺对Azin1基因敲除小鼠体内Atp8a1基因表达的影响,并对其作用机理进行初步的探讨.方法 利用Real-time PCR检测正常小鼠和Azin1基因敲除小鼠体内Atp8a1基因的在mRNA水平上的差异表达情况;构建Atp8a1基因的启动子虫荧光素酶报告质粒;将启动子重组质粒转染NTH3T3细胞后,在细胞培养液中加入精胺,检测精胺对启动子活性的影响.结果 Atp8a1基因在Azin1基因敲除小鼠体内的表达量明显增加;精胺能够增强Atp8a1的启动子活性.结论 精胺能够通过增强Atp8a1的启动子活性而增强其在Ain1基因敲除小鼠体内转录水平的表达.     

基因敲除技术在微生物中的应用

随着分子生物学技术的发展,基因敲除技术越来越广泛地应用于动植物、微生物领域,成为研究生物基因功能最有力的工具之一。基因敲除技术在改造动植物、微生物基因组、研究发育生物学、鉴定新基因新功能、育种以及医疗领域都有应用价值。针对微生物方面,对实现基因敲除的各种原理方法,RecA系统同源重组法, Red系统同源重组法,基于自杀载体的同源重组法,基于温敏型质粒的同源重组法, CRISPR/Cas系统介导的基因敲除方法进行了总结,比较各自的优缺点,并提供一些成功案例以及各种方法相关的发明专利,以期对了解基因敲除技术的方法与发展提供参考。     

SPARC基因敲除小鼠的繁育及子代基因型的鉴定

目的:探讨富含半胱氨酸的分泌型酸性蛋白(SPARC)基因敲除小鼠的繁殖和鉴定方法,为进一步研究SPARC蛋白的功能奠定基础。方法:将所引进的杂合子小鼠进行饲养并繁殖,繁殖成功后其子代中将会出现野生型、杂合子以及纯合子3种基因型。提取子鼠鼠尾基因组DNA,用PCR法扩增SPARC和Neo基因片段,通过限制性内切酶酶切反应,证实PCR扩增产物的正确性;应用Westernblot检测SPARC蛋白质的表达,进一步证实PCR鉴定方法的可靠性。结果:SPARC基因杂合子小鼠互交繁殖结果基本符合孟德尔遗传规律,SPARC基因缺失纯合子小鼠有繁殖能力。琼脂糖凝胶电泳结果显示PCR产物分子量大小与预期的目的基因片段相对分子质量大小一致,酶切和Westernblot结果证实PCR结果可靠。结论:PCR方法能够准确鉴定SPARC基因突变小鼠基因型。     

RunX3对小鼠骨髓造血干细胞功能的影响

目的研究RunX3基因对造血干细胞自我更新和分化能力的影响。方法流式细胞术测定小鼠骨髓干细胞和外周血单个核细胞的比例;通过竞争性骨髓移植实验检测RunX3转基因小鼠骨髓干细胞的功能。结果移植后来源于RunX3-/-小鼠骨髓干细胞供体的外周血细胞占总外周血细胞的比例与野生对照鼠相比无明显差异,移植后来源于RunX3-/-小鼠骨髓干细胞供体的外周血中髓系细胞占总外周血髓系细胞的比例较野生型对照鼠高。结论RunX3基因缺失对骨髓造血干细胞的自我更新没有影响,但其可能参与了骨髓造血干细胞的分化过程。     

标准化嵌合体制备体系的研究

目的:完善和规范基因剔除小鼠技术体系的关键技术环节,建立一套高效的嵌合体制备体系。方法:优化胚胎干细胞(ES细胞)的基本培养条件;应用条件培养液筛选、富集高嵌合潜能的ES细胞;成熟嵌合体的制备技术;改变胚胎的移植方式,改善受体的生理状态。结果:ES细胞基本培养条件的优化及条件培养液的筛选保持了ES细胞的整体高嵌合潜能,嵌合体制备技术得以成熟,胚胎移植方式的改变提高了移植胚胎的产仔率,这些措施大大提高了嵌合体的制备效率。结论:通过对基因剔除小鼠技术体系的关键技术环节进行优化和改进,建立了一套高效的嵌合体制备程序,为基因剔除小鼠服务体系的开展打下了坚实的基础。     

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。     

Gene delivery to embryonic stem cells

Since the establishment of embryonic stem (ES) cells and the identification of tissue-specific stem cells, researchers have made great strides in the analysis of the natural biology of such stem cells for the development of therapeutic applications. Specifically, ES cells are capable of differentiating into all of the cell types that constitute the whole body. Thus, ES cell research promises new type of treatments and possible cures for a variety of debilitating diseases and injuries. The potential medical benefits obtained from stem cell technology are compelling and stem cell research sees a bright future. Control of the growth and differentiation of stem cells is a critical tool in the fields of regenerative medicine, tissue engineering, drug discovery, and toxicity testing. Toward such a goal, we present here an overview of gene delivery in ES cells, covering the following topics: significance of gene delivery in ES cells, stable versus transient gene delivery, cytotoxicity, suspension versus adherent cells, expertise, time, cost, viral vectors for gene transduction (lentiviruses, adenoviruses, and adeno-associated viruses, chemical methods for gene delivery, and mechanical or physical gene delivery methods (electroporation, nucleofection, microinjection, and nuclear transfer).     

谷氨酸棒杆菌1dh基因的敲除

谷氨酸棒杆菌中ldh基因编码乳酸脱氢酶,可催化丙酮酸转化生成乳酸.利用重叠延伸PCR的方法,获得中间缺失部分序列的dldh基因片段,将其与载体pk 18mobsacB连接,转化大肠杆菌感受态,筛选出阳性转化子后,转化谷氨酸棒杆菌ATCC 13032感受态细胞.分别在卡那霉素抗性平板及10％蔗糖平板上进行两次筛选,利用PCR方法鉴定,成功获得ldh基因缺失的谷氨酸棒杆菌突变株ATCC 13032-(4)ldh.应用荧光定量PCR检测,ATCC 13032-(z)ldh中的ldh基因在转录水平与野生型菌株ATCC 13032相比,相对表达量为O.ldh基因的敲除对菌株的生长造成了一定的影响.