《鼠年說鼠》第十四期:CRISPR/Cas9條件性基因敲除鼠如何鑑定?

2020-12-05 賽業生物cyagen

《鼠年說鼠》系列文章,每周二更新,專門解答大小鼠鏟屎官們在養鼠過程中經常遇到的繁育與鑑定類的問題,同時向大家徵集問題,任何基因編輯鼠飼養繁殖或鑑定的困惑統統可以丟給小賽,小賽會給您回復或統一在後面的內容為大家做出詳細的解答。

基因工程小鼠基因型PCR鑑定的基本原則是利用基因工程小鼠基因組與野生型小鼠基因組的序列差異,以小鼠基因組DNA為模板進行PCR,並以凝膠電泳比對比不同基因型特異產物的大小,根據條帶大小來區分小鼠的不同基因型。上期我們講述了CRISPR/Cas9完全性基因敲除鼠的鑑定,今天我們就開始學習CRISPR/Cas9條件性基因敲除鼠的鑑定。

一、驗證F1代flox鼠打靶是否正確

1. 引物設計

F1/R1驗證5'arm打靶是否正確,F2/R2驗證3'arm打靶是否正確,F5/R5、F6/R6驗證兩端loxP位點。鑑定為陽性的鼠繼續進行Southern Blot的驗證。

2. 預期片段大小

條帶1的大小為:F1/R1擴增的5'arm端,包括野生型骨架區+同源臂+loxP+部分敲除區域;

條帶2的大小為:F2/R2擴增的3'arm端,包括野生型骨架區+同源臂+loxP+部分敲除區域;

條帶3的大小為:F5/R5擴增的5'arm端,同源臂+loxP+部分敲除區域;

條帶4的大小為:F6/R6擴增的3'arm端,同源臂+loxP+部分敲除區域。

備註:條帶1和條帶2是對同源臂骨架區的驗證,片段一般是2kb以上,擴增難度較大。賽業在交付之前會進行驗證,您無需再進行驗證。

3. 電泳結果

若電泳結果同時有條帶1、條帶2、條帶3、條帶4,則為陽性flox鼠;

若沒有擴增出目的條帶的則為陰性鼠(野生型或其它突變)。

4. 測序

除了PCR鑑定,還需要將產物送測確認。F1/R1擴增產物的測序引物設在靠近loxP位點的5』arm上(圖示中的F3),F2/R2擴增產物的測序引物設在靠近loxP位點的3'arm上(圖示中的F4)。

二、F2代flox鼠的純雜合鑑定

1. 引物設計

交付F1代陽性小鼠已驗證過同源臂打靶的正確性,其自交產生的後代只需通過驗證小於1kb的目的片段即可,一般設計在特異性好的loxP附近。

2. 預期片段大小

條帶1的大小為:F5/R5擴增的5'arm端,同源臂+loxP+部分敲除區域;

條帶2的大小為:F5/R5擴增的5'arm端,野生型;

條帶3的大小為:F6/R6擴增的3'arm端,同源臂+loxP+部分敲除區域;

條帶4的大小為:F6/R6擴增的3'arm端,野生型;

備註:F5/R5、F6/R6兩對引物選取其中一對驗證即可。

3. 結果

若電泳結果只有條帶1或者條帶3,則判斷為陽性純合鼠(-/-);

若電泳結果只有條帶2或者條帶4,則判斷為野生鼠(+/+);

若電泳結果有條帶1和條帶2或者條帶3和條帶4,則為陽性雜合鼠(+/-)。

三、鑑定Cre鼠刪除效率

純合或雜合flox鼠與Cre鼠交配的後代需要鑑定刪除效率,驗證是否發生刪除。驗證刪除效率前需要先鑑定Cre基因,若鼠尾為Cre陽性再取特異性組織進行驗證。

1. 引物設計

在5'arm與3'arm上設計引物,位於cKO區域的上/下遊。

2. 預期片段大小

條帶1的大小為:F5/R7擴增的打靶載體片段;

條帶2的大小為:F5/R7擴增的刪除後的片段;

條帶3的大小為:F5/R5擴增的5'arm端,同源臂+loxP+部分敲除區域;

條帶4的大小為:F5/F5擴增的5'arm端,野生型。

註:F5/R7可能會因片段太大或者基因組的提取效果差而擴增不出條帶。

3. 結果

若電泳結果只有條帶2,則判斷為cKO純合子(即2條染色體均發生刪除);

若電泳結果有條帶2和條帶4,則判斷為cKO雜合子(即1條染色體發生刪除);

若電泳結果有條帶1或條帶3,則可能是由於Cre刪除效率低,cKO區域沒有發生刪除。

註:電泳結果可能會出現其他刪除不完全的結果,這與Cre鼠的刪除效率有關,也與實驗取材有關,比如刪除是發生在內皮細胞,但是取材不是特別精細,含有其他組織就會影響結果的判斷。

下期內容預告

CRISPR/Cas9條件性基因敲入鼠如何鑑定?

相關焦點

  • 《鼠年說鼠》第九期:各種類型的基因編輯鼠如何建系?
    《鼠年說鼠》系列文章,每周二更新,專門解答大小鼠鏟屎官們在養鼠過程中經常遇到的繁育與鑑定類的問題,同時向大家徵集問題,任何基因編輯鼠飼養繁殖或鑑定的困惑統統可以丟給小賽,小賽會給您回復或統一在後面的內容為大家做出詳細的解答。
  • 《鼠年說鼠》第十二期:如何選擇PCR膠濃度、電泳電壓及時間?
    《鼠年說鼠》系列文章,每周二更新,專門解答大小鼠鏟屎官們在養鼠過程中經常遇到的繁育與鑑定類的問題,同時向大家徵集問題,任何基因編輯鼠飼養繁殖或鑑定的困惑統統可以丟給小賽,小賽會給您回復或統一在後面的內容為大家做出詳細的解答。
  • 《鼠年說鼠》第十期:如何提取組織DNA模板?
    《鼠年說鼠》系列文章,每周二更新,專門解答大小鼠鏟屎官們在養鼠過程中經常遇到的繁育與鑑定類的問題,同時向大家徵集問題,任何基因編輯鼠飼養繁殖或鑑定的困惑統統可以丟給小賽,小賽會給您回復或統一在後面的內容為大家做出詳細的解答。今天我們開始進入鑑定篇~ 鑑定基因編輯鼠剪爪、剪尾組織量是多少?
  • 如何鑑定CRISPR/Cas9點突變小鼠、轉基因鼠及ES打靶技術構建鼠?
    《鼠年說鼠》系列文章,每周二更新,專門解答大小鼠鏟屎官們在養鼠過程中經常遇到的繁育與鑑定類的問題,同時向大家徵集問題,任何基因編輯鼠飼養繁殖或鑑定的困惑統統可以丟給小賽,小賽會給您回復或統一在後面的內容為大家做出詳細的解答。
  • 小鼠研究院丨層層解析條件性基因敲除的「時空開關」—— Cre-loxP系統
    我們之前分享了諾獎級CRISPR技術在基因編輯動物中的應用,其中基因敲除小鼠是我們研究基因功能必不可少的利器,主要分為全身性基因敲除和條件性基因敲除。然而,全身性基因敲除的小鼠存在著無法忽視的缺陷,例如:不能特異性地研究特定基因在特定組織內(及特定的時間)的功能;全身性基因敲除小鼠有時因某些基因對胚胎發育的影響而無法正常分娩;或因出生後嚴重的生理缺陷而過早死亡;或不能產生後代而不能獲得純合子動物模型。因此,條件性基因敲除小鼠雖然有周期長、費用高、需要配合特定工具鼠使用等劣勢,但仍獲得了越來越多的選擇與喜愛。
  • 5 分鐘學會 cas9 基因敲除——原來設計方案如此簡單
    而 PAM 序列的特徵為 NGG(其中 N 為任意核苷酸)找敲除目的基因的外顯子根據目的基因選擇待敲除靶基因位點找出敲除目的基因的外顯子。 首先在第一個起始密碼子 ATG 之後的外顯子中找出特異性高的上下遊序列。以小鼠基因 Th 為例。
  • 鼠年說鼠:「鼠」,你不知道
    鼠   年   說   鼠   2020年是農曆庚子鼠年,預示著一個新輪迴的開始。鼠,靈動活潑,能憑藉其機警於險境中脫身自保,也能依靠其敏捷在眾獸中一鼠當先。
  • 新研究挑戰用於構建條件性基因敲除小鼠的CRISPR方法
    在美國懷特黑德生物醫學研究所遺傳學家Rudolf Jaenisch及其同事們在2013年發表那項原始研究[1]之前,胚胎幹細胞被用來製備條件性基因敲除小鼠---在需要缺失一個基因的情形下,動物的基因經改造後被關閉---這個過程可能需要數年時間,成功率僅為1%。
  • 鼠年話鼠丨「實驗小白鼠」百年百變史:從近親繁殖到基因編輯
    2020年是農曆鼠年,開啟了新一輪十二生肖序列。這種小型哺乳動物,不僅在生肖中排行老大,論起在現代科學上的咖位,也是名列前茅。都說老鼠過街,人人喊打。「碩鼠碩鼠,無食我黍」的悲涼歌聲在中國迴蕩千年,鼠疫也在中世紀的歐洲留下了「黑死病」的陰影。
  • 基因編輯鼠繁育和鑑定-常見問題解答
    身為一名需要飼養小鼠的科研民工,加強小鼠鏟屎官的自我修養是非常必要的(嚴肅臉):每天不僅要好吃的好喝地伺候著小鼠,定期更換墊料;還要操心它們的人生大事,給它們分配對象;生了娃還要幫它們做「親子鑑定」;看見小鼠脫髮了,要想辦法;母鼠不生了,要想辦法...每個鏟屎官的養鼠之道都是漫長而艱辛的,為此
  • 鼠年說鼠-養只吱星人過鼠年吧
    養只吱星人過鼠年吧 大家鼠年好,我是養過好幾種「吱星人」的陳婷。 「吱星人」是我依據「喵星人」、「汪星人」造出來的一個新詞兒,那麼大家猜猜它指的是什麼?當然就是會「吱吱」叫的各種鼠啦。
  • 張博、杜久林分別獨立建立高效條件性基因敲除與基因標記技術
    同時,作為重要的模式動物,斑馬魚的條件性基因敲除技術仍不成熟,極大地限制了其基因功能研究。最近,我國學者在斑馬魚條件性基因敲除技術上取得了重大進展。如果引入Cre重組酶,則正元件會被特異刪除(螢光報告基因的表達隨之消失),使負元件得以表達,從而造成靶基因功能失活,這樣就可以實現對靶基因的條件性敲除。上述策略在斑馬魚心臟發育重要調控基因tbx5a和kctd10中得到了驗證。
  • 怎樣確定您定製的是基因型正確的鼠?
    如何確定您定製的是基因型正確的鼠?
  • 如何運用CRISPR-cas9基因編輯技術發高分文章?
    最近「基因編輯嬰兒問世」事件引起了業內強烈的轟動,在該項研究中賀建奎採用了CRISPR-cas9技術對胚胎進行編輯,用5微米、約頭髮二十分之一細的針把Cas9蛋白和特定的引導序列注射到還處於單細胞的受精卵裡,來達到預防HIV病毒的目的。
  • [鼠年說鼠]老鼠:科學實驗的奉獻者
    進入[新聞30分]>>    CCTV.com消息(新聞30分):節目的最後繼續我們鼠年說鼠的話題。在現代社會中,老鼠為我們人類醫學以及科學的發展可以說是貢獻巨大。
  • 鼠年生肖植物│以「鼠」之形,冠「鼠」之名
    鼠年說鼠。鼠是一種令人又愛又恨的小動物,常在文學作品中出現。「小老鼠,上燈臺,偷油喝,下不來。」鼠的第一個象徵意義是靈性,因老鼠膽小多疑,警惕性極高,它的身體又十分靈巧,能夠穿牆越壁,奔行如飛。鼠的第二個象徵意義是生命力強,因老鼠的繁殖力強,成活率高,壽命也比較長。在植物界,屬「鼠」的植物可不少。
  • 鼠年生娃「命」不好?「十鼠九苦」並無依據,鼠寶寶扎堆報喜
    還記得剛剛過去的豬年,豬寶寶扎堆出生,好多有孩子的家庭也趕在豬年生二胎,都說屬豬比較有福氣。可是進入到2020年後,卻有人表示不想生鼠寶寶,老人們都說這個屬相不是很好,那鼠年的寶寶真的變少了嗎?媽媽勸女兒:「十鼠九苦」,抓緊備孕吧去年1月份,我的閨蜜薇薇就跟我講了她的苦惱,她的媽媽非常著急,催促著閨蜜備孕,想趕在鼠年之前把寶寶生下來,這樣就是「金豬寶寶」了。但是閨蜜卻說順其自然比較好,沒有那麼多講究,哪個屬相的寶寶都挺好的。這些可把媽媽急壞了,訓斥閨蜜:你今年要是不生,就等到鼠年過去後再生吧,「十鼠九苦」沒聽過嗎?
  • 為啥腦科學研究更偏愛實驗鼠?
    不管是瞪著大紅眼珠子的大白鼠,還是小巧玲瓏的小褐鼠,膽子小喜歡吱哇亂叫的肥豚鼠,甚至貴到買不起看看就好的無毛鼠。總之,鼠類可以說是研究人員的寵兒。不管哪個省市的實驗動物中心,要是沒有幾籠子實驗鼠,都不好意思說自己是動物中心。但,為啥研究人員這麼偏愛大鼠小鼠?鼠類在研究中到底有什麼優勢?
  • 鼠年話鼠,十二生肖中,鼠這種動物為何排名生肖之首?
    鼠,儘管不是人類豢養的動物,卻和我們住在同一個屋簷下,和我們的關係可以說非常「親近」。我們世世代代都在講述著有關鼠的傳說與故事。十二生肖中,鼠這種古靈精怪的小動物為何排名生肖之首?俚語、民間藝術中,鼠被寄予了什麼樣的祈願?流傳的文物中,鼠講述著哪些歷史滄桑?影視作品中,頗受中外兒童喜愛的卡通鼠被賦予了什麼樣的性格?這些,都會在《鼠年說鼠》中找到答案。
  • 2020「鼠」你最特別,送你「鼠」一「鼠」二好福氣
    1.鼠年送你大元寶,財源滾滾往家跑;鼠年送你福滿多,和家幸福好運來;鼠年送你紅棉襖,身上暖暖心裡暖;鼠年得到祝福多,一年順心萬事和!大年三十家團圓,燈火通明情誼綿。合家圍坐在桌前,共享天倫笑開顏。佳餚美酒在當前,快樂笑聲不間斷。電話簡訊身邊伴,拜年祝福福永遠。祝除夕快樂!