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哺乳動物基因FLEX條件性表達載體(Cre照電-Switch)

概述

在哺乳動物細胞和動物中,該常規質粒FLEX(Flip-Ex刀呢cision)條件性基因表達載體系統草麗Cre-switch,通過(guò)Cre重組酶條件見問性控制兩(liǎng)個ORF的表達。F什謝LEX Cre-switch系統利用位于兩(liǎ懂從ng)個平行反向(xiàng)ORF兩(liǎ為做ng)側的Lox-變體重組位點,在Cre重人短組酶的調控下失活一個目的基因的表達,而激活另一個目的基因表達。

FLEX Cre-switch系統由兩(liǎ校報ng)對(duì)異型Lox-變體重組位長明點組成(chéng),其中野生型序列稱爲LoxP,突變體稱爲Lo得土x2272,分别位于兩(liǎng)個基因ORF的我志兩(liǎng)側。 兩(大科liǎng)個ORF相互反向(xiàng),其中一個ORF具有正确的讀碼方房務向(xiàng)(相對(duì)于啓動子)。兩(liǎng)種(zhǒng)章懂Lox-變體都(dōu)可被(bèi)Cre識别,但隻有相同的Lox位師路點對(duì)可以彼此重組,與其他Lox-變體不能(né綠高ng)進(jìn)行重組。LoxP和Lox2272位點以交替方子這式位于兩(liǎng)個ORF兩(liǎng)端,每對(du子著ì)位點互爲反向(xiàng)。Cre重組酶不存在的情況時(離聽shí),第一個ORF由于其編碼方向喝木(xiàng)與啓動子方向(xiàng)相同,可以在客戶定制的啓動子驅動下正廠師常表達,而第二個ORF由于其方向(xiàng)相反則無法正常表達。在Cre的廠城存在下,LoxP和Lox2272位點對(duì)湖子分别重組,導緻兩(liǎng)個ORF方向(xiàng)反轉,且身新其中的一對(duì)重組位點將呢關(jiāng)具有相同的方向(xià秒兒ng),Cre會(huì)介導産生正向(xiàng間門)重組切割,繼而分别留下一個不同的重組位點。 ORF方長弟向(xiàng)的反轉,使得第二個OR可服下以在啓動子的驅動下正常表達,而第一個ORF將(jiāng)不表達。 美水由于ORF側翼是兩(liǎng)個不同的Lox紅在-變體位點,所以即使存在Cre也不會(huì)進(jìn)一步發(白用fā)生重組。 

雖然該載體系統可用于組織培養細胞,但它更适用于制備轉基因動物。 熱可;攜帶這(zhè)種(zhǒng)載兒工體的轉基因動物起(qǐ)初會(huì)表達第一個ORF基因,當與攜帶組織特異靜的性Cre的轉基因動物雜交時(shí),在攜帶兩(liǎng)綠鐵種(zhǒng)載體的後(hòu)代轉基因動物中,特照女别是在表達組織特異性Cre的細胞中,第二個ORF將(jiāng)會章報(huì)被(bèi)激活表達,而第一個O得那RF的表達將(jiāng)會(huì)失活。

抗性篩選或熒光基因可以添加到該載體中花人,以便于通過(guò)藥篩或者熒光篩選機少出永久整合外源基因的細胞。

關于該載體系統的更多信息,請參考以玩拿下文獻。

參考文獻主題
Gene. 216:55 (1998)Characterization of LoxP mutants, i慢會ncluding Lox2272
Nat Biotechnol. 21西術:562 (2003)Development of the FLEX switch 黃照system
J Neurosci. 28:7025 (2008)Application of a FLEX system
亮點

該載體用于在哺乳動物細胞和動物中,Cre介導的兩(liǎng)個O和習RF間的條件性基因表達。第一個ORF最初處于正常表達狀态,通過(guò)Cre議微重組酶的共表達後(hòu)兩(liǎng)個ORF編碼方向(xiàng)發黑就(fā)生反轉,從而實現第一個OR路吧F的失活和第二個ORF的表達。

優勢

基因激活失活可控:兩(liǎng)個ORF的方向(xiàng)彼此相反确保當表飛日達正向(xiàng)方向(xià錯嗎ng)的ORF時(shí),反向(xiàng算還)的ORF被(bèi)抑制,可防止基因發(山兵fā)生洩漏表達。

技術簡單:常規轉染即可把質粒轉入細胞,相比起(請明qǐ)病毒載體需要進(jìn)行病毒包裝,過(guò)程更簡單又秒。

載體容量非常大:我們的載體總容量可達30 kb,其中質粒骨架隻占3 kb,有足美要夠大的容量可以放置客戶所感興趣的序列。

高水平表達:常規質粒轉染細胞後(hòu),可短了以産生非常高的拷貝數(每個細胞多達幾千拷貝麗短),使外源基因能(néng)高水平表達。

适用于動物體内研究:雖然該載體系統可用于組織培養細胞,但它更适東短用于制備Cre介導的條件性基因表達你能轉基因動物。

不足之處

載體DNA非整合型:常規質粒在細胞裡(lǐ)主要以遊離DNA狀态存在,所以常規質粒轉染體懂也稱爲瞬時(shí)轉染。然而木件,質粒DNA也可以以非常低的概率水間永久整合到宿主基因組中(質粒轉染每102~106個細胞可能(néng)會(huì)有一個細胞的基因組被(bèi)整合,整道暗合效率取決于細胞類型)。如果將(jiāng)攜帶了藥物抗性基因或者習能熒光标記基因的載體轉到細胞中,在經(j子兒īng)過(guò)擴大和傳代培養後日就(hòu),可以使用藥物篩選或細胞分選來獲得穩定整合了該載體的細胞。

可轉染的細胞類型受限:不同類型細胞的質粒轉染效率差異很大。非分裂細胞比分裂細胞更難轉裡就染,原代細胞比永生化細胞系更難轉水不染。一些重要的細胞類型更是難以轉染,如神經(jīng)元和胰島β細胞。另外,哥動質粒轉染局限于體外細胞實驗,很少購輛運用到活體實驗。

基因拷貝數在不同細胞中呈現差異性:盡管成(chéng)功的轉染可以在單個細胞裡(lǐ)産生非常高的拷貝數,但到坐不同細胞間卻有高度的差異性。在一些細胞中,質粒低雜拷貝數非常高,而在另外一些細胞卻是低拷貝甚至沒(méi)有。而病毒轉導更傾向(唱遠xiàng)于相對(duì)均勻地把基因轉到細胞中。

載體關鍵元件

Promoter: The promoter dri畫大ving your genes of 拍商interest is placed here.

Lox2272: Recombination site for C還制re recombinase. Mutated Lox site w草物ith two base substit月制utions of wild type LoxP. Incompatible筆件 with LoxP sites. When劇有 Cre is present, the LoxP and LoxP2272銀這 sites will be cut and recombine 風樂with compatible sites.

LoxP: Recombination site for Cre recombinas哥師e. Incompatible with Lox2272 si下得tes. When Cre is present, the Lo可身xP and Lox2272 sites will be cut and r雜雪ecombine with compa懂線tible sites.

ORF #1: The open reading frame of a gene of 到答interest is placed還冷 here, in a sense orientation. 間來This gene can be expressed without Cre-知山mediated recombination.

ORF #2: The open reading frame of a匠玩 gene of interest 做樂is placed here, in an antisen自小se orientation. This ge說樂ne can only be expressed after Cr線年e-mediated recombination.

SV40 late pA: Simian virus 40 late polyadenylation 見用signal. It facilitates transcriptional會費 termination of the ups厭鄉tream ORF.

CMV promoter: Human cytomegalovirus immediat答就e early promoter. It喝音 drives the ubiquitous expres明到sion of the downstream marker gen線服e.

Marker: A drug selection gene (such as n林短eomycin resistance)東女, a visually detecta匠到ble gene (such as 紅門EGFP), or a dual-reporter gene (such費都 as EGFP/Neo). This allows cells trans北哥duced with the vector to be selected 離山and/or visualized.

Ampicillin: Ampicillin resist讀藍ance gene. It allows the plasmi草知d to be maintained by a會弟mpicillin selec銀做tion in E. coli.

pUC ori: pUC origin of replication. Plasmids car視我rying this origin exist in high co草子py numbers in E. coli.