[发明专利]一种Cre重组酶调控系统及其应用

说明书

本发明公开了一种Cre重组酶调控系统及其应用，所述Cre重组酶调控系统包括ER50基因。本发明方案，通过引入4OHT诱导降解蛋白ER50构建得到Cre重组酶调控系统，本发明方案构建得到的Cre重组酶调控系统中，4OHT通过对ER50和ERT2的双重调控实现了对功能基因Cre功能更加严格的调控，降低了Cre系统背景问题。本系统的应用将为未来在细胞和动物上，进行更加严谨的基因表达时空调控，为未来细胞和动物内基因的条件性敲除提供了更为可靠的研究工具。

技术领域

本发明属于基因工程技术领域，具体涉及一种Cre重组酶调控系统及其应用。

背景技术

条件性基因(Conditional Gene Knockout)敲除作为基因功能获得性研究的新型手段，通过将某个基因的表达限制在特定的细胞组织或发育阶段，从而实现对小鼠基因组的时空特异性修饰。CKO技术主要是通过如Cre-LoxP系统、FLP-Frt系统等特异性重组酶系统等来实现时空特异性基因敲除。其中Cre-LoxP系统是最广泛使用的条件性基因敲除系统，通过结合Cre重组酶系统和诱导型基因表达控制系统来实现基因编辑。将LoxP序列插入目标基因DNA序列的两端，可获得含有两个LoxP位点的突变体小鼠。当这些小鼠与Cre重组酶小鼠杂交时，就可获得条性基因敲除小鼠。该小鼠模型是遗传研究的一个重要工具。

传统的基因敲除技术是对机体内的靶基因进行全部敲除，虽然为研究基因的功能提供了很大的便利，但是也存在严重缺陷，如基因敲除导致发育缺陷或胚胎早期的致死性阻止了进一步研究，或者基因在多个组织敲除后带来的敲除效应复杂性。导致无法确定目的基因准确的作用位点及功能，分析发育后期基因实际的功能作用。而相比传统的基因敲除技术，条件性基因敲除具有时空可控性，可在诱导剂或基因作用下对体内特定部位中的目标基因进行条件性敲除，从而解决了基因被完全敲除后出现的胚胎致死，或生物体不能正常生长发育等基因等难题，将多功能基因敲除模型与不同工具小鼠搭配使用，可以对目的基因在不同组织器官中对生长发育、疾病的发生的影响，以及治疗过程中的作用效果及其机制进行全面研究，突破了以往进行基因编辑的局限性，为探讨基因的功能作用及致病机制提供了更好的模型。

由于分子生物学的迅速发展以及生命科学研究技术的不断进步，基因敲除技术被广泛用于基础实验研究且与人类生活密切相关。基因敲除作为一种新型分子生物学技术，通过应用DNA重组原理，编辑基因片段使机体内目的基因失活或者缺失。Cre-LoxP系统作为一种高效性和强特异性重组酶技术，满足了通过调控某一基因在特定的部位及时间内的表达，从而实现体内基因功能研究的强烈需求。它可以在特定的发育阶段或特定的组织细胞中诱导目标基因失活，有条件地进行基因编辑，从而避免目标基因缺失造成的发育早期胚胎死亡及基因的复杂表达的风险。基因编辑技术发展过程中的特异性操作难题，都可以通过应用Cre重组酶系统来解决。通过删除筛选目的基因，对目标基因功能进行全面性分析，有利于实现对功能基因和疾病基因的深入研究。国际上对动物转基因方面的工作均已取得明显成效，Cre-LoxP条件性敲除小鼠也因其良好的实验效果而成为许多基础研究的选择。为实现人类动物疾病模型的建立，基因功能的鉴定，病毒发病机制及抗病毒免疫研究等方面的应用提供了关键技术支持。

Cre重组酶调控系统作为实现特异性靶基因敲除的重要手段，是研究某一基因在特定组织、特定时间中表达的情况的关键性基因操作工具。目前应用最为广泛的Cre-loxP重组调控系统为Cre-ERT2(CE)或ERT2-Cre-ERT2(ECE)。在没有4羟基他莫昔芬(4OHT)条件下，使Cre重组酶与雌激素受体组成的融合蛋白处于细胞质，不会对基因组LoxP位点序列进行重组；而在有4羟基他莫昔芬(4OHT)的细胞中，Cre重组酶进入细胞核，识别LoxP位点并进行重组。但由于Cre-loxP重组调控系统存在着Cre重组酶调控不严谨，特异性定位作用不明显、效率低等问题。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种Cre重组酶调控系统。

本发明还提出Cre重组酶调控系统的应用。