黄 倞 胡 芳 曾祥云
基因敲除是上世纪80年代末发展起来,建立在基因定位整合技术以及小鼠胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESC)体外培养技术基础上的一种新兴生物技术。人类基因组计划的完成,对于人类自身和其他具有重要学术和经济价值的生物的所有基因进行了序列测定。为了进一步揭示已测序基因的功能,对所获大量DNA序列和基因进行结构和功能分析已成为人们日益重视的问题。基因敲除技术能通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失,从而为人们在动物体内分析某一特定基因的功能提供了有力手段。自从1988年人类培育出第一例基因敲除动物模型,揭开基因敲除动物模型建立序幕以来,生命科学的各个领域、各个学科基因敲除动物模型都得到了广泛的应用[1]。在发展迅速的眼科学基础研究中,基因敲除小鼠模型的应用,对于明确特定基因在眼发育及维持正常视觉功能中的作用,提供了准确、高效的研究手段。
同源重组作为经典的基因敲除理论,是以胚胎干细胞培养、DNA同源重组(又称基因打靶-gene targeting)和胚胎移植等手段为基础的转基因动物技术[1]。通过将构建的重组载体转染入胚胎干细胞系,从而使目的基因突变,来制作所需的基因敲除动物模型。直到现在,运用基因同源重组进行基因敲除,依然是构建基因敲除动物模型中最普遍的使用方法。
1.1 重组载体的构建 在设计重组载体时,通常把目的基因和与细胞内靶基因特异片段同源的DNA分子重组到带有标记基因(如Neo基因、TK基因等)的载体上[2],成为重组载体。……