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四环素诱导目的基因表达模型

简介

四环素(Tetracycline,Tet,Tc)诱导系统是由E.coli大肠杆菌中Tn10转座子改造而来,可依赖四环素进行可逆地调控基因表达,该系统由四环素阻遏蛋白(Tet repressor, TetR)和Tet操纵子(Tet operator, TetO)组成:当缺乏四环素(Tc)或多西环素(DOX)时,TetR与TetO结合,基因表达阻断;当DOX与TetR结合时,诱导TetR构象变化,导致其与TetO分离,基因表达启动。

四环素诱导原理

在哺乳动物细胞内,rtTA-一种由组织特异性启动子驱动的表达四环素转录活化因子被引入四环素诱导系统,与细菌表达系统显著不同的是:Dox存在时,rtTA与tetO结合,开启下游基因表达。

技术原理

吉玛新开发了一种创新方法来调控四环素诱导模型:

1、 rtTA表达载体和目的基因表达单元被结合在一个载体,插入野生型ES细胞Rosa26基因位点中,获得含对接载体的ES细胞;

2、 构建含目的基因表达元件的穿梭质粒,转染上述ES细胞后筛选得到阳性克隆;

3、 通过ES细胞打靶技术获得F0代嵌合鼠,进一步繁育后获得含遗传信息的后代小鼠。


ES细胞阳性克隆携带的遗传信息


新方法的优势在于:

  • 利用了重组酶介导的载体交换(recombinase-mediated cassette exchange,RMCE)技术,可以高效地将任何感兴趣的基因整合到目的基因表达单元,不受基因片段长短的限制。
  • 此外,由于rtTA表达可以通过Cre来调控,阳性小鼠与不同的Cre品系进行杂交,可以获得组织/细胞特异性表达品系,从而实现了对目的基因表达的时空控制。
  • 更令人兴奋地是,这个Tet诱导表达模型可以通过去除多西环素(DOX)来逆转目的基因的表达。这种可逆性为实验设计中提供了额外的灵活性,并允许研究人员以不同的控制的方式精确调节转基因的表达。

四环素诱导表达模型构建步骤:




案例EGFP四环素诱导模型

结果:小鼠各组织在DOX存在时,绿荧光表达强烈。


已发表文献:

1. Mei Jiang, Sarivin Vanan,et al.Amyloid precursor protein intracellular domain-dependent regulation of FOXO3a inhibits adult hippocampal neurogenesis. Neurobiology of Aging 95 :(2020) 250-263.doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2020.07.031.

2. Ilona Darlyuk-Saadon,Chen Bai, et al.Active p38α causes macrovesicular fatty liver in mice. PNAS (2021) Vol. 118 No. 14 e20180691. doi:10.1073/pnas.2018069118.

3.Ilona Darlyuk-Saadon, Chew Kiat Matthew Heng,et al.Expression of a constitutively active p38α mutant in mice causes early death, anemia, and accumulation of immunosuppressive cells. The FEBS Journal (2021) 288(13):3978-3999.doi: 10.1111/febs.15697.