載體指南
相關(guān)服務(wù)
載體構(gòu)建質(zhì)粒DNA制備
病毒包裝服務(wù)
mRNA基因遞送解決方案
CRISPR基因編輯解決方案
shRNA基因敲低解決方案
哺乳動物基因FLEX條件性表達(dá)載體(Cre-Switch)
在哺乳動物細(xì)胞和動物中,該常規(guī)質(zhì)粒FLEX(Flip-Excision)條件性基因表達(dá)載體系統(tǒng)Cre-switch,通過Cre重組酶條件性控制兩個ORF的表達(dá)。FLEX Cre-switch系統(tǒng)利用位于兩個平行反向ORF兩側(cè)的Lox-變體重組位點,在Cre重組酶的調(diào)控下失活一個目的基因的表達(dá),而激活另一個目的基因表達(dá)。
FLEX Cre-switch系統(tǒng)由兩對異型Lox-變體重組位點組成,其中野生型序列稱為LoxP,突變體稱為Lox2272,分別位于兩個基因ORF的兩側(cè)。 兩個ORF相互反向,其中一個ORF具有正確的讀碼方向(相對于啟動子)。兩種Lox-變體都可被Cre識別,但只有相同的Lox位點對可以彼此重組,與其他Lox-變體不能進(jìn)行重組。LoxP和Lox2272位點以交替方式位于兩個ORF兩端,每對位點互為反向。Cre重組酶不存在的情況時,第一個ORF由于其編碼方向與啟動子方向相同,可以在客戶定制的啟動子驅(qū)動下正常表達(dá),而第二個ORF由于其方向相反則無法正常表達(dá)。在Cre的存在下,LoxP和Lox2272位點對分別重組,導(dǎo)致兩個ORF方向反轉(zhuǎn),且其中的一對重組位點將具有相同的方向,Cre會介導(dǎo)產(chǎn)生正向重組切割,繼而分別留下一個不同的重組位點。 ORF方向的反轉(zhuǎn),使得第二個OR可以在啟動子的驅(qū)動下正常表達(dá),而第一個ORF將不表達(dá)。 由于ORF側(cè)翼是兩個不同的Lox-變體位點,所以即使存在Cre也不會進(jìn)一步發(fā)生重組。
雖然該載體系統(tǒng)可用于組織培養(yǎng)細(xì)胞,但它更適用于制備轉(zhuǎn)基因動物。 攜帶這種載體的轉(zhuǎn)基因動物起初會表達(dá)第一個ORF基因,當(dāng)與攜帶組織特異性Cre的轉(zhuǎn)基因動物雜交時,在攜帶兩種載體的后代轉(zhuǎn)基因動物中,特別是在表達(dá)組織特異性Cre的細(xì)胞中,第二個ORF將會被激活表達(dá),而第一個ORF的表達(dá)將會失活。
抗性篩選或熒光基因可以添加到該載體中,以便于通過藥篩或者熒光篩選出永久整合外源基因的細(xì)胞。
關(guān)于該載體系統(tǒng)的更多信息,請參考以下文獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn) | 主題 |
---|---|
Gene. 216:55 (1998) | Characterization of LoxP mutants, including Lox2272 |
Nat Biotechnol. 21:562 (2003) | Development of the FLEX switch system |
J Neurosci. 28:7025 (2008) | Application of a FLEX system |
該載體用于在哺乳動物細(xì)胞和動物中,Cre介導(dǎo)的兩個ORF間的條件性基因表達(dá)。第一個ORF最初處于正常表達(dá)狀態(tài),通過Cre重組酶的共表達(dá)后兩個ORF編碼方向發(fā)生反轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)第一個ORF的失活和第二個ORF的表達(dá)。
基因激活失活可控:兩個ORF的方向彼此相反確保當(dāng)表達(dá)正向方向的ORF時,反向的ORF被抑制,可防止基因發(fā)生泄漏表達(dá)。
技術(shù)簡單:常規(guī)轉(zhuǎn)染即可把質(zhì)粒轉(zhuǎn)入細(xì)胞,相比起病毒載體需要進(jìn)行病毒包裝,過程更簡單。
載體容量非常大:我們的載體總?cè)萘靠蛇_(dá)30 kb,其中質(zhì)粒骨架只占3 kb,有足夠大的容量可以放置客戶所感興趣的序列。
高水平表達(dá):常規(guī)質(zhì)粒轉(zhuǎn)染細(xì)胞后,可以產(chǎn)生非常高的拷貝數(shù)(每個細(xì)胞多達(dá)幾千拷貝),使外源基因能高水平表達(dá)。
適用于動物體內(nèi)研究:雖然該載體系統(tǒng)可用于組織培養(yǎng)細(xì)胞,但它更適用于制備Cre介導(dǎo)的條件性基因表達(dá)轉(zhuǎn)基因動物。
載體DNA非整合型:常規(guī)質(zhì)粒在細(xì)胞里主要以游離DNA狀態(tài)存在,所以常規(guī)質(zhì)粒轉(zhuǎn)染也稱為瞬時轉(zhuǎn)染。然而,質(zhì)粒DNA也可以以非常低的概率永久整合到宿主基因組中(質(zhì)粒轉(zhuǎn)染每102~106個細(xì)胞可能會有一個細(xì)胞的基因組被整合,整合效率取決于細(xì)胞類型)。如果將攜帶了藥物抗性基因或者熒光標(biāo)記基因的載體轉(zhuǎn)到細(xì)胞中,在經(jīng)過擴(kuò)大和傳代培養(yǎng)后,可以使用藥物篩選或細(xì)胞分選來獲得穩(wěn)定整合了該載體的細(xì)胞。
可轉(zhuǎn)染的細(xì)胞類型受限:不同類型細(xì)胞的質(zhì)粒轉(zhuǎn)染效率差異很大。非分裂細(xì)胞比分裂細(xì)胞更難轉(zhuǎn)染,原代細(xì)胞比永生化細(xì)胞系更難轉(zhuǎn)染。一些重要的細(xì)胞類型更是難以轉(zhuǎn)染,如神經(jīng)元和胰島β細(xì)胞。另外,質(zhì)粒轉(zhuǎn)染局限于體外細(xì)胞實驗,很少運用到活體實驗。
基因拷貝數(shù)在不同細(xì)胞中呈現(xiàn)差異性:盡管成功的轉(zhuǎn)染可以在單個細(xì)胞里產(chǎn)生非常高的拷貝數(shù),但不同細(xì)胞間卻有高度的差異性。在一些細(xì)胞中,質(zhì)??截悢?shù)非常高,而在另外一些細(xì)胞卻是低拷貝甚至沒有。而病毒轉(zhuǎn)導(dǎo)更傾向于相對均勻地把基因轉(zhuǎn)到細(xì)胞中。
Promoter: The promoter driving your genes of interest is placed here.
Lox2272: Recombination site for Cre recombinase. Mutated Lox site with two base substitutions of wild type LoxP. Incompatible with LoxP sites. When Cre is present, the LoxP and LoxP2272 sites will be cut and recombine with compatible sites.
LoxP: Recombination site for Cre recombinase. Incompatible with Lox2272 sites. When Cre is present, the LoxP and Lox2272 sites will be cut and recombine with compatible sites.
ORF #1: The open reading frame of a gene of interest is placed here, in a sense orientation. This gene can be expressed without Cre-mediated recombination.
ORF #2: The open reading frame of a gene of interest is placed here, in an antisense orientation. This gene can only be expressed after Cre-mediated recombination.
SV40 late pA: Simian virus 40 late polyadenylation signal. It facilitates transcriptional termination of the upstream ORF.
CMV promoter: Human cytomegalovirus immediate early promoter. It drives the ubiquitous expression of the downstream marker gene.
Marker: A drug selection gene (such as neomycin resistance), a visually detectable gene (such as EGFP), or a dual-reporter gene (such as EGFP/Neo). This allows cells transduced with the vector to be selected and/or visualized.
Ampicillin: Ampicillin resistance gene. It allows the plasmid to be maintained by ampicillin selection in E. coli.
pUC ori: pUC origin of replication. Plasmids carrying this origin exist in high copy numbers in E. coli.