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新手必看!尊龙凯时带你快速了解Cre-LoxP系统在病毒工具中的应用

发布时间:2025-03-12   信息来源:尊龙凯时官方编辑

Cre-LoxP系统是基于位点特异性重组的一种基因编辑技术,主要由Cre重组酶和LoxP位点组成。Cre重组酶(Cyclization recombination enzyme)是一种由噬菌体P1产生的38kDa DNA重组酶,由343个氨基酸构成。Cre重组酶能够精确识别LoxP位点的特定DNA序列,并介导两个LoxP位点之间的DNA重组。LoxP位点由34bp的序列构成,含有两个13bp的反向回文序列和一个8bp的中间间隔序列。反向回文序列是Cre重组酶的特异性结合位点,而间隔区域则决定了LoxP位点的特异性,两个LoxP位点之间的相对方向则决定了重组的类型。

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Cre-LoxP系统的显著优势在于其高效性和特异性,能够在活体动物中实现精确的基因敲除、插入、翻转和易位等多种基因操作。自20世纪80年代末被首次描述以来,这一系统在基因功能研究、疾病模型构建以及神经科学等领域得到了广泛应用。当基因中存在LoxP位点且Cre重组酶存在时,Cre重组酶会特异性识别LoxP位点两端的反向重复序列,并与之结合形成二聚体。此后,形成的二聚体与其他LoxP位点的二聚体结合,进一步形成四聚体。接着,Cre重组酶对LoxP位点之间的DNA序列进行切割,产生DNA断裂,最终通过DNA连接酶的作用实现重新连接,从而完成重组过程。

根据LoxP位点的方向和位置,Cre重组酶可介导以下几种基因操作:

  • 删除:若两个LoxP位点位于同一DNA片段的两端且方向一致,Cre酶可切除这两个位点之间的DNA片段。
  • 翻转:当两个LoxP位点处于同一DNA片段的两端且方向相反时,Cre酶可介导这两个LoxP位点之间的序列翻转。
  • 易位:若两个LoxP位点位于不同的DNA链或染色体上,Cre酶会诱导两条DNA链或染色体发生易位。
  • 交换:若四个LoxP位点分布在两条不同的DNA链或染色体上,Cre酶可诱导LoxP间的序列互换。

此外,自Cre-LoxP系统被发现以来,科学家们进行了多项优化,研发出多种突变版本,以提高其在不同生物体和条件下的应用效率和特异性。例如,通过对LoxP位点序列的改造,衍生出Lox2272、Lox511、Lox5171、LoxN等变体,这些变体不仅在不同生物体中展现更高的识别和切割效率,还能通过组合使用实现更复杂的基因重组。

尊龙凯时的LSL(LoxP-Stop-LoxP)系统是一种基于Cre-LoxP系统的条件性基因表达工具,其设计核心在于将一个由LoxP位点包围的终止盒插入目标基因上游。Cre重组酶存在时,LoxP位点之间的DNA序列(包含终止盒)将被切除,解除对目标基因的转录阻断,使其在特定启动子的驱动下表达。

此外,FLEX(Flip-Excision)系统通过在目标基因两侧设计两对不同方向或类型的LoxP位点,允许Cre重组酶先翻转基因片段方向,再切除特定序列,实现基因表达的双向调控。DIO(Double-Floxed Inverted Orientation)系统则针对FLEX进行了优化,使得目标基因的开放阅读框(ORF)在Cre重组酶的作用下翻转,一旦翻转后便无法再次翻转,从而实现稳定的基因表达。

在DO(Double-Floxed Orientation)系统中,目标基因的开放阅读框被设计为正向排列,且两侧由LoxP和Lox2272位点包围。在缺乏Cre重组酶的情况下,目标基因能正常表达;而当Cre重组酶存在时,目标基因会被翻转,进而抑制基因表达。

尊龙凯时提供多种Cre-LoxP系统病毒工具,涵盖DIO、DO、FLEX等系统,支持基因干扰、过表达、神经示踪、光遗传学、化学遗传学及钙成像等多种调控及检测功能。若您对此感兴趣或需了解更多产品服务,欢迎咨询我们!请访问我们的店铺,探索更多优质的产品与服务。