Mx-Cre和CD2-Cre

2024-05-20  本文已影响0人  可能性之兽

什么是Mx-Cre系统？

Mx-Cre系统是一种用来研究基因功能的方法。它可以在特定的时间和地点“打开”或“关闭”某个基因。

系统是怎么工作的？

  1. Cre重组酶：想象一下Cre重组酶是一把特殊的剪刀，它可以剪切DNA。
  2. loxP位点：这是DNA上两个特定的位置，像是标记了“剪这里”的标签。在想要控制的基因两边放上loxP位点。

如何启动这个系统？

  1. Mx1启动子：Mx1启动子就像一个开关，它只会在小鼠体内有干扰素（类似于人体对抗病毒的免疫反应）的时候被打开。
  2. Ploy(I:C)注射：会给小鼠注射一种叫做Ploy(I:C)的物质，这会让小鼠的身体产生干扰素。Ploy(I:C)是一种合成的双链RNA，它模拟了病毒感染过程中产生的双链RNA分子。因为许多病毒在复制过程中会产生双链RNA，这些分子可以被宿主细胞识别为一种危险信号，激活先天免疫反应。

具体步骤：

  1. 注射Ploy(I:C)：给小鼠注射Ploy(I:C)，这会让小鼠的身体以为它感染了病毒，从而产生干扰素。
  2. 启动Mx1启动子：干扰素会启动Mx1启动子，就像打开了一个开关。
  3. 生产Cre重组酶：打开的开关会让小鼠体内开始生产Cre重组酶（那把特殊的剪刀）。
  4. 剪切DNA：Cre重组酶会找到DNA中的loxP位点，然后把它们之间的基因剪掉或重新排列。

这有什么用？

举个例子：

假设想研究一个控制小鼠毛色的基因。可以在这个基因的两边放上loxP位点，然后用Mx-Cre系统在小鼠成年以后“关闭”这个基因。通过观察小鼠的毛色变化，他们可以了解这个基因在毛色形成中的作用。

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CD2-Cre和Mx-Cre都是用于条件性基因重组的小鼠模型，但它们在启动子选择和表达特异性上存在显著差异。以下是两者的主要区别：

启动子和表达特异性

  1. CD2-Cre：

    • 启动子：CD2启动子。
    • 表达特异性：主要在T细胞和自然杀伤（NK）细胞中表达。
    • 应用：用于T细胞和NK细胞中的基因重组，常用于研究免疫系统中的基因功能。

  2. Mx-Cre：

    • 启动子：Mx1启动子。
    • 表达特异性：主要在造血细胞和肝细胞中，并且可以通过外源性干扰素或干扰素诱导剂（如多聚I:C）诱导表达。
    • 应用：用于对造血系统和其他干扰素响应细胞中的基因进行条件性重组，适用于研究造血系统、免疫系统及某些肝脏相关的研究。

诱导机制

  1. CD2-Cre：

    • 诱导机制：CD2启动子在T细胞和NK细胞中自然活跃，不需要外源性诱导剂。
    • 表达时间：通常在T细胞发育早期就开始表达，基因重组发生较早。

  2. Mx-Cre：

    • 诱导机制：需要外源性诱导剂（如多聚I:C）来激活Mx1启动子，从而诱导Cre重组酶的表达。
    • 表达时间：可以通过注射诱导剂在特定时间点诱导表达，因此可以进行时间特异性的基因重组。

实验设计和应用

  1. CD2-Cre的实验设计：

    • 适用领域：专门用于研究T细胞和NK细胞中的基因功能。
    • 实验示例：研究T细胞发育、T细胞介导的免疫反应、自身免疫疾病中的基因作用。

  2. Mx-Cre的实验设计：

    • 适用领域：广泛用于研究需要时间特异性诱导的基因功能，尤其是在造血系统和肝脏中的应用。Mx-Cre 系统之所以能够用于造血系统，主要是因为 Mx1 启动子在造血细胞中具有特异性表达，并且可以通过外源性干扰素或干扰素诱导剂（如 Poly(I:C)）来诱导激活
    • 实验示例：研究造血干细胞的基因功能、肝脏中的基因功能、对干扰素响应的研究。

具体应用示例

  1. CD2-Cre示例：

    • 研究目标：理解特定基因在T细胞发育和功能中的作用。
    • 实验步骤：将CD2-Cre小鼠与目标基因携带loxP位点的小鼠交配，获得后代中T细胞特异性基因敲除的小鼠。

  2. Mx-Cre示例：

    • 研究目标：探讨造血干细胞中基因的功能在成年小鼠中的作用。
    • 实验步骤：将Mx-Cre小鼠与目标基因携带loxP位点的小鼠交配，注射多聚I:C诱导基因重组，分析成年小鼠中造血干细胞的基因功能。

总结

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