求問 以小鼠的基因組為例,如何設計實驗說明某基因在這個基因組裡有兩個(或兩個以上)拷貝

2021-04-18 11:01:28 字數 3114 閱讀 3652

1樓:不給陽光都燦爛

首先可以設計針對該基因特異的探針,通過原位雜交的辦法直接觀回察,只要多個拷貝答間具有一定距離,理論上是可以看出來的。還有一種現在方法在腫瘤拷貝數變異的發現中較為常用,就是對基因組dna測序,找到已知單拷貝,多拷貝基因作為參照,這樣可以找到位置基因的相對參照的位置,可推算出來拷貝數目。

誰能夠告訴我~~~"基因打靶"的詳細內容啊~~

2樓:匿名使用者

基因打靶包括:胚胎幹細胞的獲得和培養、打靶載體的構建、重組es細胞的篩選、嵌合體小鼠的製備、基因敲除小鼠的建立、cre-loxp系統、flp/frt系統和條件性基因敲除、基因敲入和大規模es細胞突變庫的建立。

基本概念

1. 基因打靶:是利用同源重組技術來定點改變物種的基因組順序和結構,從而在突變的個體內來研究基因及基因組的功能。

2. 基因敲除:是使用基因組中某個/某幾個基因或基因的順式元件產生缺陷,從而在突變體內。

3. 喪生正常的功能,來推測這些基因或元件原來在體內的功能。

基因敲入:在個體基因組中定點加入某個/某幾個基因或順式元件,使之表達或發揮作用,從而研究該基因或順式元件在體內的功能。

4. 基因打靶技術是一種定向改變生物活體遺傳資訊的實驗手段。它的產生和發展建立在胚胎幹細胞技術和同源重組技術成就的基礎之上,並促進了相關技術的進一步發展。

自2023年早期胚胎幹細胞技術建立及第一例基因剔除小鼠誕生以來,基因打靶的研究進展迅速,給現代生物學和醫學研究帶來了革命性的變化,並直接引發了現代生物學和醫學研究各個領域中許多突破性的進展,成為後基因組時代研究基因功能最直接和最有效的方法之一。

一、胚胎幹細胞的獲得和培養

基因打靶中用的小鼠es細胞繫有:d3、e14、r1、j1、cce,均**與129小鼠品系和其雜交品系。es623和b6-iiies細胞系,**於c57bl/6小鼠品系。

balb/c-i,**於balb/c小鼠品系。

常用的飼養層細胞為pmef(小鼠原代胚成纖維細胞)。建立es細胞的過程中,最好採用只傳了2-3代的原代小鼠胚胎成纖維細胞作為飼養細胞,所取得的icm(內細胞團)只有10%-30%的機率建立es細胞系。

一旦es克隆被確定,接下來應該考慮檢查es細胞的核型。

2、es 細胞的核型分析

建立的es細胞有相當的比例(30-50%)不具備正常核型,故需進行核型分析。c帶技術進行核型分析:小鼠細胞有40條染色體(19對加兩條性染色體)。

常染色體和x染色體的中心著色很深,而y染色體的著色很淺。

3、es細胞的擴增

一旦es細胞系中高比例的細胞被確定有正常二倍體染色體數目,這一es細胞需要較大量擴增和凍存。每5-6天es細胞需經胰蛋白酶消化,以有效的低密度接種到新鮮培養基中,以保持細胞的不分化狀態。60mm平皿最大細胞密度1-2×107。

pmef需6gy的x射線照射或絲裂黴素c處理細胞抑制生長後才能用作飼養細胞。

二、打靶載體的構建

打靶載體通常包括2個同源重組臂,用於指導打靶載體和染色體上的靶基因序列發生同源重組。同源重組臂上含有一個正篩選基因(neo),通過g418篩選,一個負選擇標記的胸苷激酶(tk)基因。

三、重組es細胞的篩選

1. 飼養細胞的準備;2. es細胞的準備;3. 轉染es細胞;4. 挑取es克隆;5. 96孔板es細胞備份與細胞凍存;6. southern雜交,。

四、嵌合體小鼠的製備

1. es細胞的復甦;2. es細胞的囊胚注射。

注意:每天留一些es細胞備第二天注射,注射通常持續1-2周;es細胞注射到3.5天的小鼠囊胚,每隻囊胚可注射10-20個es細胞,注射的胚胎移入2.

5天的假孕小鼠的子宮,每測子宮可接受9-10個囊胚。

五、基因敲除小鼠的建立

選擇嵌合率高的雄性子鼠×野生型雌性小鼠。

六、cre-loxp系統、flp/frt系統和條件性基因敲除

cre/loxp:來自p1噬菌體,cre重組酶基因和loxp序列位於p1噬菌體基因組內,loxp是cre酶的識別序列。flp/frt:

來自酵母,frt是flt酶的識別序列。cre(flp)重組酶有刪除/整合、倒位、轉位等功能。

基本策略是通過類似於基因敲除的方法將兩個loxp位點同向引入倒要刪除的基因片段兩側。

建立條件性基因敲除需要分三步進行:1、通過同源重組的方法在待測刪除片斷的兩側引入同向的loxp位點(此步同es細胞的打靶,只是載體不同),用cre的瞬時表達載體轉染es細胞克隆,在cre酶下發生dna重排。2、構建一個在特定組織和發育階段表達cre酶的轉基因小鼠。

3、將前兩步獲得的小鼠雜交,在子代小鼠轉篩選特定組織中基因敲除的小鼠。

七、基因敲入

基因敲入:用一個設計好的基因片段來取代基因組中的特定片段和將一個設計好的基因片段插入到基因組的特定片段中,這一技術也是建立在cre-loxp系統基礎上。

基因敲入有兩條途徑刪除選擇標記基因:第一條途徑是引入loxp位點的同源重組後,引入cre基因瞬時表達載體,在es細胞內瞬時表達cre,刪除兩個loxp位點之間的序列,然後用該es細胞建立相應的小鼠品系。第二條途徑是先引入loxp位點的es細胞建立一個小鼠品系,與一種cre轉基因小鼠品系雜交,最後建立基因敲入的小鼠品系。

八、大規模es細胞突變庫的建立

在es細胞中利用基因捕獲方法建立隨機突變的es細胞庫是目前廣受矚目的研究計劃。

基因捕獲(gene trap)技術有很多形式,在建立es細胞突變庫中最常用有兩種:啟動子捕獲和3『poly a訊號捕獲。

啟動子捕獲:將不帶啟動子的篩選基因(lacz、neo)和完整的polya訊號序列組成打靶載體,在篩選基因前可放一個rna剪接受體,將載體轉染es細胞,進行隨機插入es細胞染色體。如果篩選基因恰好插入內源基因啟動子下游,並在es細胞中表達,那麼篩選基因就可被轉錄,通過抗性篩選。

因插入導致基因的失活,相當於進行了基因打靶過程,可以實現高通量的基因突變庫,獲得大量插入靶點明確的es細胞克隆。

3『端加尾訊號捕獲:利用一個缺失polya訊號的選擇基因,置於廣泛表達的啟動子下游,同時在篩選基因下游放置rna剪接的共體序列,構建打靶載體,利用該打靶載體轉染es細胞後,如果篩選基因恰好位於某加尾訊號上游,那麼篩選基因在轉錄時可以利用內源基因的polya訊號補上polya序列,使得篩選基因的倒翻譯。篩選具有抗性的es細胞克隆就能富集這些插入事件。

3樓:匿名使用者

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