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一种新的遗传工具用于修饰和理解基因功能

由Rui Benedito领导的国家心血管研究中心(CNIC)的科学家们开发了一种新的遗传工具(iSuRe-Cre),它提供了Cre诱导型遗传修饰的确定性,这是了解基因功能的关键技术。

生物医学研究中对基因功能的大多数分析依赖于Cre-lox技术的使用。自1994年推出以来,该技术彻底改变了生物医学科学,因为它允许科学家消除或激活鼠标中任何细胞类型的任何基因的功能。使用这项技术,已经可以研究几乎任何小鼠基因在任何细胞类型和确定时间点的确切作用,所有这些都是了解器官发育过程中基因功能,生理学的关键要求,和疾病。

Cre-Lox技术允许在任何时间或任何细胞类型中调节基因表达,这归功于Cre重组酶蛋白识别和重组在小鼠基因组中特定位置引入的lox位点的能力,导致基因缺失。研究。

尽管Cre-loxP技术对生物医学研究产生了重大影响,但许多研究表明其使用时需要谨慎。主要问题是Cre活性水平通常不足以完全重组和消除靶基因的表达,从而产生关于是否已实现所需遗传修饰的不确定性。

因为Cre-loxP重组事件是不可见的,所以已经开发了遗传和荧光报告基因以跟踪Cre活性,从而标记达到Cre活性的特定阈值的细胞。这些记者已成为监测任何条件遗传研究的重要基因工具。然而,正如研究作者MacarenaFernández-Chacón指出的那样,许多研究表明即使其他具有loxP位点的基因未被完全消除,Cre也可能发生报告基因表达。

为了克服这一技术障碍,CNIC团队开发了一种基于新等位基因iSuRe-Cre的创新方法。iSuRe-Cre与所有现有的Cre / CreERT2 / lox等位基因兼容,并保证表达荧光报告基因的细胞中的高Cre活性。这最终提高了Cre依赖性基因功能分析的效率和可靠性。此外,使用新的iSuRe-Cre小鼠允许在同一细胞中诱导多个遗传缺失。这一重要特性允许研究功能性遗传相互作用或上位性,或者换句话说,一个或多个基因的功能如何依赖于另一个基因的功能。

MacarenaFernández-Chacón说“使用这种新的遗传工具将显着改变依赖于Cre-lox系统的研究项目,因为现在我们可以看到并对有一个或多个基因被消除的细胞的位置充满信心。”首席研究员Rui Benedito补充说,新的遗传工具将对生物医学研究产生极大的兴趣,“因为它显着提高了小鼠遗传修饰的易用性,效率和可靠性,这是研究中使用最广泛的动物模型。”这项新研究发表在Nature Communications上。

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