导读
通过病毒携带特定的基因片段,在体/离体改造期望的蛋白,获得某个蛋白高(低)表达的动物/组织/细胞,或者使用基因编辑手段敲除/插入某个基因,研究其在脑功能诸如学习、记忆和突触可塑性等中所起的作用,本期列举多种基因操作手段在神经系统研究中的应用。
为了排除发育过程中的影响以及适应性的改变,在研究某个基因在诸如学习、记忆和突触可塑性等脑功能中起到的作用时,需要改变这个基因的活性,可通过病毒携带特定的基因片段,在体或者离体改造期望的蛋白,获得某个蛋白高表达或者低表达的动物或者组织。另外,新技术CRISPR/Cas9的产生使得一次能改变多基因位点,大大缩短了构建转基因动物的时间、降低了成本。下面是部分基因操作技术在神经领域研究中的应用和分析。
Cre-loxP是一种位点特异的基因重组技术,被广泛应用于特异位点的基因敲除、基因插入、基因翻转和基因易位,在真核生物和原核生物中均有广泛应用。下图所示Cre-loxP诱导基因重组的方式,敲除(A)、翻转(B)、易位(C)。
于翔教授年发表在《Cell》杂志的研究树突棘发育的原创论文中就利用了转基因Cre-loxP小鼠。为了论证cadherin/catenin复合物在树突棘修剪和成熟过程中的重要作用,于翔组使用可诱导的CaMKCreERT2,在皮层和海马脑区,条件性地敲除兴奋性神经元内源性的β-catenin,构建了三种转基因小鼠(β-catfl/fl;CaMKCreERT2+/-;β-catcKO),以达到干扰cadherin/catenin复合物在其基因遗传过程中的表达的目的(如下图)。
在该文中还出现应用Cre插入基因片段以提高该蛋白表达的实例。于翔组通过在体基因操作,用AAV(腺相关病毒)分别包装Cre-GFP和GFP-β-cat基因,随后将病毒打入一个月大Ai34D小鼠的感觉桶装皮层内,这种小鼠脑内β–catenin蛋白受Cre诱导稳定表达,而注射AAV-Cre-GFP病毒的小鼠做为对照组(AAV包装由和元生物提供,中医白癜风医院北京最好看白癜风医院
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