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基因敲除技术1.概述基因敲除是自80年代末以来发展起来的一种新型分
子生物学技术,是通过一定的途径使机体特定的基
因失活或缺失的技术。通常意义上的基因敲除主要
是应用DNA同源重组原理,用设计的同源片段替代
靶基因片段,从而达到基因敲除的目的。随着基因
敲除技术的发展,除了同源重组外,新的原理和技
术也逐渐被应用,比较成功的有基因的插入突变和
iRNA,它们同样可以达到基因敲除的目的。2.实现基因敲除的多种原理和方法利用基因同源重组进行基因敲除,基因敲除是80年代后半期应用DNA同源重组原理发展起来的。80年代初,胚胎干细胞(ES细胞)分离和体外培养的成功奠定了基因敲除的技术基础。1985年,首次证实的哺乳动物细胞中同源重组的存在奠定了基因敲除的理论基础。到1987年,Thompsson首次建立了完整的ES细胞基因敲除的小鼠模型。直到现在,运用基因同源重组进行基因敲除依然是构建基因敲除动物模型中最普遍的使用方法。
利用同源重组构建基因敲除动物模型的基本步骤a.基因载体的构建:把目的基因和与细胞内靶基因特异片段同源的DNA 分子都重组到带有标记基因(如neo 基因,TK基因等)的载体上,成为重组载体。基因敲除是为了使某基因失去其生理功能,所以一般设计为替换型载体。
b. ES细胞的获得: 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 术的优点优点通过改变生物的遗传基因,令特定的基因功能丧失作用,从而使部分功能被屏蔽,并可进一步对生物体造成影响,进而推测出该基因的生物学功能。
克服了随机整合的盲目性和偶然性
技术应用基因敲除技术主要应用于动物模型的建立,而最成熟的实验动物是小鼠,对于大型哺乳动物的基因敲除模型还处于探索阶段。
近年来,牛、羊、猪、猴等大型哺乳动物实现了基因敲除。但由于狗的生殖生理较为特殊,基因敲除狗的培育难度大为增加,狗基因组的定点修饰一直未获成功。针对这一问题,研究团队设计了一个自体移植的策略,克服了供体胚胎与受体雌犬的生殖周期不同步的难题,大幅提高妊娠率,基因打靶狗得以诞生。
2015年10月,中***广州生物医药与健康研究院联合南京大学南京生物医药研究院、广州医药研究总院等科研单位共同培育的两只基因敲除狗比格犬"大力神"和"天狗"远比同龄小狗显得强壮矫健,它们是世界上首例基因敲除狗。被敲除了肌肉生长抑制素基因后,它们的肌肉生长发育能力增强,4个月时就比普通狗更为肌肉发达,成年后具有更强的运动能力。狗在营养代谢、生理解剖等方面与人类极其相似,是研究人体生理和疾病发生机理的理想实验动物。基因敲除狗的培育将为人类疾病治疗和药物研发提供新的实验动物模型,也将加速培育更多含优良遗传性状的新品系狗。[文章尾部最后300字内容到此结束,中间部分内容请查看底下的图片预览]
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