KO first小鼠模型構(gòu)建方法及應(yīng)用

1. 構(gòu)建方法

KO first（Conditional Ready）小鼠模型是一種多用途的基因敲除模型，通過(guò)在目的基因的特定位置插入特定的重組位點(diǎn)（如LoxP和FRT），實(shí)現(xiàn)全基因敲除或條件性基因敲除。以下是構(gòu)建KO first小鼠模型的主要步驟：

設(shè)計(jì)靶向載體：在目的基因的外顯子兩側(cè)插入方向相同的LoxP位點(diǎn)，并在靶片段5’端內(nèi)含子中插入一個(gè)帶有FRT位點(diǎn)的SA-IRES-reporter片段。這個(gè)片段包含一個(gè)報(bào)告基因（如GFP）和一個(gè)抗性基因（如Neo）。

構(gòu)建Flox小鼠：通過(guò)同源重組技術(shù)，將靶向載體導(dǎo)入胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）中，然后將這些細(xì)胞注射到囊胚中，形成嵌合體小鼠。通過(guò)交配，獲得攜帶LoxP位點(diǎn)的Flox小鼠。

全基因敲除：將Flox小鼠與全身表達(dá)Cre的小鼠交配，Cre重組酶會(huì)識(shí)別LoxP位點(diǎn)并切除目標(biāo)基因，同時(shí)保留報(bào)告基因和抗性基因，得到全基因敲除的小鼠。

條件性基因敲除：將Flox小鼠與Flp工具鼠交配，F(xiàn)lp重組酶會(huì)識(shí)別FRT位點(diǎn)并切除SA-IRES-reporter片段，得到常規(guī)的Flox小鼠。然后將Flox小鼠與組織特異性的Cre工具鼠交配，實(shí)現(xiàn)條件性基因敲除。

2. 基因型鑒定

PCR鑒定：通過(guò)設(shè)計(jì)特異性引物，對(duì)小鼠基因組DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增，檢測(cè)LoxP位點(diǎn)、FRT位點(diǎn)、報(bào)告基因和抗性基因的存在。

Southern blotting：通過(guò)限制性酶切和探針雜交，檢測(cè)基因整合情況和敲除情況。

3. 應(yīng)用

KO first小鼠模型具有廣泛的應(yīng)用，主要包括以下幾個(gè)方面：

研究基因功能：通過(guò)全基因敲除或條件性基因敲除，研究基因在特定組織或發(fā)育階段的功能。

疾病模型構(gòu)建：模擬人類(lèi)疾病的發(fā)生發(fā)展，研究疾病機(jī)制。例如，通過(guò)敲除腫瘤抑制基因構(gòu)建腫瘤模型。

藥物篩選和驗(yàn)證：評(píng)估藥物的療效和安全性，驗(yàn)證藥物靶點(diǎn)的有效性。

基因表達(dá)示蹤：通過(guò)報(bào)告基因的表達(dá)，示蹤目標(biāo)基因的表達(dá)情況，方便基因研究。

4. 優(yōu)勢(shì)與局限性

優(yōu)勢(shì)：

多用途：既可以實(shí)現(xiàn)全基因敲除，也可以實(shí)現(xiàn)條件性基因敲除。

靈活性：通過(guò)選擇不同的Cre和Flp工具鼠，可以靈活地控制基因敲除的時(shí)間和空間。

局限性：

設(shè)計(jì)復(fù)雜：需要對(duì)基因進(jìn)行全面分析，避免基因敲除導(dǎo)致內(nèi)源性基因表達(dá)下調(diào)或截短蛋白的表達(dá)。

周期較長(zhǎng)：構(gòu)建過(guò)程涉及多個(gè)步驟，包括ES細(xì)胞打靶、嵌合體小鼠的獲得和交配等，整個(gè)過(guò)程可能需要9-12個(gè)月。