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基因靶向

基因靶向[1][2](英語:gene targeting)又称基因打靶,是一种利用同源重组方法改变生物体某一内源基因遗传学技术。这一技术可以用于删除某一基因、去除外显子或导入点突变,从而可以对此基因的功能进行研究。基因標的的效果可以是持续的,也可以是条件化的。例如,条件可以是生物体发育或整个生命过程中的一个特定时刻,或将效应限制在某一特定组织中。基因標的的优点在于可以应用于任何基因,无需考虑其大小和转录活性。

历史

基因標的技术是从20世纪80年代发展起来的,是建立在对同源重组不断了解的基础之上。首先是以酵母这种较为简单的真核模式生物为基础,来对相关技术进行研究。[3]随着外源DNA导入酵母细胞方法的建立、标记基因有效选择的利用、同源重组转化子筛选系统的建立、载体同源序列DNA(靶标)双链断裂提高同源重组效率的利用,使得基因打靶技术逐渐成熟起来。[4]而对于哺乳动物细胞,由于其基因组比酵母细胞要大且复杂,基因打靶的成功率很低。因此要将基因打靶技术应用于哺乳动物,还需要新的策略。1989年,利用胚胎干细胞,美国科学家马里奥·卡佩奇奥利弗·史密斯与英国科学家马丁·埃文斯,将基因打靶技术成功地应用于小鼠;他们也因此获得了2007年诺贝尔生理学与医学奖[5]

原理和方法

将外源DNA导入標靶细胞后,利用基因重组,将外源DNA与標靶细胞内染色体上同源DNA间进行重组,从而将外源DNA定点整合入標靶细胞基因组上某一确定的位点。[6]

对于不同的生物体,所使用的基因打靶的方法也不用。对于小鼠来说,大致的流程如下:[5]

  1. 从小鼠胚胎上提取干细胞;
  2. 同时,构建標靶载体,標靶载体中含有与靶基因同源的DNA片段;
  3. 将標靶载体转染到干细胞中;
  4. 将筛选后获得的含有靶载体的干细胞进行扩增;
  5. 将含有靶载体的干细胞注入小鼠胚胎;
  6. 胚胎发育为嵌合體小鼠(部分器官为该改造后的干细胞发育而成)后,通过选择性培育(将嵌合體小鼠与正常小鼠交配,在下一代中进行筛选),获得基因剔除小鼠(全部器官为该改造后的干细胞发育而成)。

修改后的方法还可用于其他哺乳动物,如等。

基因標的技术还被用于一些植物,特别是小立碗藓的研究。

参考文献

  1. ^ . [2021-11-09]. (原始内容存档于2021-11-09). 
  2. ^ . [2021-11-09]. (原始内容存档于2021-11-09). 
  3. ^ (英文)Botstein D, Fink GR. Yeast: an experimental organism for modern biology. Science. 1988, 240 (4858): 1439–1443. PMID 3287619. 
  4. ^ (中文)汪亚平、朱作言. 基因靶位操作的原理与策略. 遗传. 1999, 21 (3): 46–50. 
  5. ^ 5.0 5.1 (英文)Press Release: The 2007 Nobel Prize in Physiology or Medicine. [2009-01-08]. (原始内容于2018-08-14). 
  6. ^ (英文)Capecchi MR. Altering the genome by homologous recombination. Science. 1989, 244 (4910): 1288–1292. PMID 2660260. 

参见

外部链接

  • (英文) guide to gene targeting (页面存档备份,存于互联网档案馆
  • (英文) outline of gene targeting (页面存档备份,存于互联网档案馆
  • (英文)
  • (英文) used in gene targeting

基因靶向, 英語, gene, targeting, 又称基因打靶, 是一种利用同源重组方法改变生物体某一内源基因的遗传学技术, 这一技术可以用于删除某一基因, 去除外显子或导入点突变, 从而可以对此基因的功能进行研究, 基因標的的效果可以是持续的, 也可以是条件化的, 例如, 条件可以是生物体发育或整个生命过程中的一个特定时刻, 或将效应限制在某一特定组织中, 基因標的的优点在于可以应用于任何基因, 无需考虑其大小和转录活性, 目录, 历史, 原理和方法, 参考文献, 参见, 外部链接历史, 编辑基因標的技术是从. 基因靶向 1 2 英語 gene targeting 又称基因打靶 是一种利用同源重组方法改变生物体某一内源基因的遗传学技术 这一技术可以用于删除某一基因 去除外显子或导入点突变 从而可以对此基因的功能进行研究 基因標的的效果可以是持续的 也可以是条件化的 例如 条件可以是生物体发育或整个生命过程中的一个特定时刻 或将效应限制在某一特定组织中 基因標的的优点在于可以应用于任何基因 无需考虑其大小和转录活性 目录 1 历史 2 原理和方法 3 参考文献 4 参见 5 外部链接历史 编辑基因標的技术是从20世纪80年代发展起来的 是建立在对同源重组不断了解的基础之上 首先是以酵母这种较为简单的真核模式生物为基础 来对相关技术进行研究 3 随着外源DNA导入酵母细胞方法的建立 标记基因有效选择的利用 同源重组转化子筛选系统的建立 载体同源序列DNA 靶标 双链断裂提高同源重组效率的利用 使得基因打靶技术逐渐成熟起来 4 而对于哺乳动物细胞 由于其基因组比酵母细胞要大且复杂 基因打靶的成功率很低 因此要将基因打靶技术应用于哺乳动物 还需要新的策略 1989年 利用胚胎干细胞 美国科学家马里奥 卡佩奇和奥利弗 史密斯与英国科学家马丁 埃文斯 将基因打靶技术成功地应用于小鼠 他们也因此获得了2007年诺贝尔生理学与医学奖 5 原理和方法 编辑将外源DNA导入標靶细胞后 利用基因重组 将外源DNA与標靶细胞内染色体上同源DNA间进行重组 从而将外源DNA定点整合入標靶细胞基因组上某一确定的位点 6 对于不同的生物体 所使用的基因打靶的方法也不用 对于小鼠来说 大致的流程如下 5 从小鼠胚胎上提取干细胞 同时 构建標靶载体 標靶载体中含有与靶基因同源的DNA片段 将標靶载体转染到干细胞中 将筛选后获得的含有靶载体的干细胞进行扩增 将含有靶载体的干细胞注入小鼠胚胎 胚胎发育为嵌合體小鼠 部分器官为该改造后的干细胞发育而成 后 通过选择性培育 将嵌合體小鼠与正常小鼠交配 在下一代中进行筛选 获得基因剔除小鼠 全部器官为该改造后的干细胞发育而成 修改后的方法还可用于其他哺乳动物 如牛 羊 猪等 基因標的技术还被用于一些植物 特别是小立碗藓的研究 参考文献 编辑 存档副本 2021 11 09 原始内容存档于2021 11 09 存档副本 2021 11 09 原始内容存档于2021 11 09 英文 Botstein D Fink GR Yeast an experimental organism for modern biology Science 1988 240 4858 1439 1443 PMID 3287619 中文 汪亚平 朱作言 基因靶位操作的原理与策略 遗传 1999 21 3 46 50 5 0 5 1 英文 Press Release The 2007 Nobel Prize in Physiology or Medicine 2009 01 08 原始内容存档于2018 08 14 英文 Capecchi MR Altering the genome by homologous recombination Science 1989 244 4910 1288 1292 PMID 2660260 参见 编辑遗传学 基因工程 同源重组 基因剔除 基因剔除小鼠 小立碗藓 Toll样受体外部链接 编辑 英文 guide to gene targeting 页面存档备份 存于互联网档案馆 英文 outline of gene targeting 页面存档备份 存于互联网档案馆 英文 gene targeting diagram amp summary 英文 research highlights on reporter genes used in gene targeting 取自 https zh wikipedia org w index php title 基因靶向 amp oldid 72158189, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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