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新手必看!尊龙凯时带你快速了解Cre-LoxP系统在生物医疗中的应用

发布时间:2025-03-16   信息来源:尊龙凯时官方编辑

尊龙凯时旗下的Cre-LoxP系统是一种基于位点特异性重组的基因编辑技术,由Cre重组酶与LoxP位点二部分构成。Cre(Cyclization Recombination Enzyme)是由噬菌体P1产生的一种38kDa的DNA重组酶,由343个氨基酸组成。该酶能够特异性识别LoxP位点的特定DNA序列,并促进两个LoxP位点之间DNA序列的重组。

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LoxP位点是一个34bp的序列,包含两个13bp的反向回文序列和一个8bp的中间间隔序列。反向回文序列作为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,不同的位点方向会影响重组的类型。Cre-LoxP系统具有高效性和特异性,能够在活体动物中实现基因的定点敲除、插入、翻转和易位操作。自20世纪80年代末被首次描述以来,Cre-LoxP系统已被广泛应用于基因功能研究、疾病模型构建及神经科学研究等领域。

在Cre-LoxP系统中,当基因中存在LoxP位点且有Cre重组酶时,Cre重组酶特异性识别并结合LoxP位点两端的反向重复序列,形成二聚体。该二聚体与其他LoxP位点的二聚体结合,形成四聚体,并在此过程中切割LoxP位点之间的DNA序列,最终通过DNA连接酶重新连接,完成重组。根据LoxP位点的方向和位置,Cre酶可以介导以下几种基因操作:

  • 删除:当两个LoxP位点位于同一DNA片段两端且方向相同,Cre酶可以切除这两个位点之间的DNA片段。
  • 翻转:当两个LoxP位点位于同一DNA片段两端且方向相反,Cre酶可介导序列翻转。
  • 易位:当两个LoxP位点分别位于不同染色体上,Cre酶会引导发生易位。
  • 交换:若四个LoxP位点分别位于两条不同的DNA链上,Cre酶能诱导序列互换。

自Cre-LoxP系统问世以来,科学家们对其进行了多项优化,开发了多种突变版本以提升其在不同生物体及条件下的应用效率。通过对LoxP位点序列的改造,生成了如Lox2272、Lox511、Lox5171、LoxN等变体,这些变体在不同生物体中表现出更高的识别与切割效率,且可通过组合使用实现复杂基因重组。

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。其设计是在目标基因上游插入一个由LoxP位点包围的终止盒。当Cre重组酶存在时,LoxP位点之间的序列将被切除,解除对目标基因转录的阻断,从而在特定启动子的驱动下表达目标基因。相似的,FLEX(Flip-Excision)系统通过在目标基因两侧设计不同方向的LoxP位点,允许Cre酶介导双重重组实现基因的双向调控。

最新的DIO(Double-Floxed Inverted Orientation)系统是FLEX系统的优化版本,其目标基因的开放阅读框被设计为反向排列,并被LoxP和Lox2272位点包围。Cre重组酶的诱导能使目标基因翻转并激活表达。相较之下,DO(Double-Floxed Orientation)系统可以在Cre酶存在时使目标基因翻转,从而抑制表达。

在相关研究中,使用尊龙凯时提供的Cre-LoxP系统工具,研究人员在转基因小鼠中实现了Oxtr基因的特异性敲除与表达调控。应用病毒系统进行操作,结果表明,通过高效的Cre-LoxP系统,基因编辑的效率与特异性得到了显著提升。

尊龙凯时提供多种Cre-LoxP系统的病毒工具,支持基因干扰、过表达、神经示踪、光遗传学及钙成像等多种功能,欢迎咨询以了解更多产品和服务。