在現(xiàn)代分子生物學(xué)研究中,條件性基因敲除技術(shù)已成為探索特定基因功能的核心手段。其中,Tamoxifen(目錄號:HY-13757A;CAS No. : 10540-29-1) 作為最-常用的誘導(dǎo)劑之一,因其高效、可控和組織特異性強等優(yōu)點,被廣泛應(yīng)用于Cre-loxP系統(tǒng)的激活。
深入探討Tamoxifen誘導(dǎo)基因敲除的機制與操作指南
一、誘導(dǎo)基因敲除模型
致病原理
利用Cre-Loxp系統(tǒng)的小鼠,通過特定組織或細(xì)胞類型的啟動子驅(qū)動Cre重組酶表達,并在靶基因兩側(cè)插入Loxp位點。將Cre重組酶與雌激素受體的配體結(jié)合域融合,構(gòu)建出Cre-ER融合蛋白。在未給予Tamoxifen的情況下,Cre-ER融合蛋白與熱休克蛋白HSP90結(jié)合,滯留在細(xì)胞質(zhì)中。當(dāng)給予Tamoxifen后,其代謝產(chǎn)物4-OHT會與Cre-ER蛋白結(jié)合,激活Cre重組酶并使其進入細(xì)胞核,識別Loxp位點,介導(dǎo)基因敲除。為了避免內(nèi)源性雌激素的干擾,通常會對雌激素受體的配體結(jié)合區(qū)進行改造,生成MerCreMer、Cre-ERT或Cre-ERT2等變異形式。

二、具體造模方法
實驗設(shè)計例子
小鼠品系:Cx3cr1CreERT/+: Pdgfbfl/fl(條件性敲除微膠質(zhì)細(xì)胞中的Pdgfb)
給藥方案:75 mg/kg,腹腔注射,連續(xù)5天
注意事項
溶解:由于Tamoxifen難溶于水,常用玉米油(如HY-Y1888)作為溶劑??稍?7°C下加熱或超聲助溶,確保完-全溶解。配制過程需避光,建議現(xiàn)配現(xiàn)用。
給藥方式:最-常用的途徑是腹腔注射,也可采用口服灌胃或皮下注射等方式。多次腹腔注射時,應(yīng)交替注射部位以減少局部刺激。
劑量建議:一般推薦劑量為50-120 mg/kg,腹腔注射3-5次,多數(shù)情況下連續(xù)注射5天。對于孕鼠及老齡鼠(大于6月齡),劑量需適當(dāng)減少,且孕鼠誘導(dǎo)盡量選擇孕晚期,并聯(lián)合使用孕酮以降低流產(chǎn)風(fēng)險。
動物周齡:4-6周齡的小鼠可能對誘導(dǎo)更為敏感,年輕小鼠相比年老小鼠效果更佳。
潛在毒性:長時間高水平的Cre活性可能導(dǎo)致潛在毒性,尤其是如果敲除的是關(guān)鍵功能基因或選用純合子小鼠,可能會導(dǎo)致小鼠死亡。因此,在誘導(dǎo)后的1-2周內(nèi)需密切觀察小鼠狀態(tài),若出現(xiàn)異常應(yīng)及時分析原因并調(diào)整實驗方案。
對照設(shè)置:對照組小鼠應(yīng)在無Cre重組酶遺傳背景的情況下接受相同劑量的Tamoxifen玉米油溶液,以排除Tamoxifen本身的影響。
檢測窗口:從最后一次給藥到開始實驗的時間間隔至少為7天,確保Cre重組酶有足夠時間進入細(xì)胞核并發(fā)揮作用。
分籠飼養(yǎng):接受Tamoxifen處理的小鼠應(yīng)與未處理的小鼠分開飼養(yǎng),避免因舔舐油性懸浮液、梳理毛發(fā)或食糞行為導(dǎo)致交叉污染。
三、造模成功指標(biāo)
通過分子生物學(xué)和遺傳學(xué)方法驗證目的基因是否被有效敲除,常用的技術(shù)手段包括:
Western Blot (WB):檢測蛋白質(zhì)水平的變化。
PCR:用于確認(rèn)DNA層面的基因重組情況。
測序:進一步驗證基因編輯的精確性。
這些方法可以幫助研究人員確認(rèn)基因敲除的成功與否,并為進一步的功能研究提供堅實的基礎(chǔ)。通過合理的設(shè)計和嚴(yán)格的執(zhí)行,Tamoxifen誘導(dǎo)的基因敲除技術(shù)能夠為探索基因功能及其在疾病發(fā)生發(fā)展中的作用提供強有力的工具。
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