建立果蝇位点特异性重组的新方法

由玛丽传动装置

黑腹果蝇又名果蝇Cre-lox重组是一种非常有用的分子生物学工具,但像任何生物系统一样,它也有一定的缺点。首先,Cre重组的效率因不同的结构和细胞类型而不同。其次,Cre可能诱导伪或隐型loxP位点的重组(估计哺乳动物中每兆酶发生的频率为1.2),导致DNA损伤和发育异常。在多个系统中,Cre本身不存在流式结构,也可能产生表型。这个问题在中国尤其突出果蝇,其中表示Cre来自标准无人机/ GAL4该系统对增殖细胞有毒。Cre雌激素受体-配体结合域融合可以防止这种毒性,但需要注意的是部分重组而不是完全重组。如果你想在基因工程中使用位点特异性重组果蝇,请继续阅读,了解适合此系统的新重组酶。

杰拉尔德·鲁宾的实验室试图对基因组进行复杂的修改果蝇使用多个可.为了进行多重、精确的基因组编辑,所使用的重组酶必须具有高活性和特异性,低交叉反应性以及低毒性。隔爆/ FRT可(从酿酒酵母已成功应用于果蝇,因此鲁宾试图测试另外四种酵母重组酶的适用性:KD(从克鲁维酵母菌属drosophilarum),R(从Zygosaccharomyces rouxii),B2(由Zygosaccharomyces bailii)和B3(来自Zygosaccharomyces孢

生成与site- stop -site- myrrfp等效的报告构物,“site”代表每个酶的特定重组位点,以测试重组效率。在神经元细胞中表达时,各细胞系均表现出广泛的重组酶依赖性RFP表达。即使在低表达水平,KD、B2和B3的重组也会导致完全或接近完全的终止序列切除。相比之下,Cre的近亲Dre重组酶的切除效率仅为70%。

为了确定这些重组酶的交叉反应性,对每个重组酶和报告基因对进行了切除效率测试。B2和R表现出部分交叉反应;然而,即使在非常高的重组酶水平下,其他的重组酶/报告酶对也没有活性。这些数据表明,多个重组酶可以一起使用,以指定特定的重组模式。

最后,鲁宾的研究小组通过将UAS驱动的重组酶纯合果蝇与微管蛋白GAL4杂合果蝇杂交,来检测这些重组酶的潜在毒性。对于Dre、Flp、KD、R、B2和B3,大约50%的后代同时携带重组酶和GAL4,这表明重组酶是正常遗传的,因此无毒。相比之下,0/79的后代同时携带Cre和GAL4,进一步强调了这种酶在体内的毒性果蝇

如果你还在读这篇文章,而你没有研究果蝇,你可能有兴趣知道鲁宾的团队发现其中两种重组酶在哺乳动物细胞中也很活跃。在实验中,B3和KD被证明在培养的中国仓鼠卵巢(CHO)细胞,以及小鼠大脑第2/3层的皮质神经元。

鲁宾的工作表明,酵母重组酶KD、B2、B3和FLP可以在临床上一起使用果蝇作为特定重组的工具需要多个重组酶的模式。这些工具将进一步增强人类基因组编辑能力果蝇


参考资料:

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找到质粒@Addgene:

有关Cre使用的限制和注意事项的更多信息:

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哺乳动物基因组中隐性loxP位点:全基因组分布和BAC/PAC重组技术效率的相关性Semprini S, Troup TJ, Kotelevtseva N, King K, Davis JR, Mullins LJ, Chapman KE, Dunbar DR, Mullins JJ。核酸Res35(5): 1402 - 2007; 10。doi: 10.1093 / nar / gkl1108。2007年2月6日。PubMed


在Addgene找到creo -lox质粒。

主题:Cre-lox果蝇质粒

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