一种可以高效诱导整个组织或单个细胞的精确遗传改变的新工具：iSuRe-HadCre

iSuRe-HadCre有望成为使用小鼠模型修改和理解基因功能的生物医学研究的重要工具?新工具和相关方法发表在《核酸研究》杂志上

　　

由Rui Benedito领导的国家心血管研究中心(CNIC)的一组科学家开发了一种名为iSuRe-HadCre的新型遗传工具，可以高效可靠地诱导整个组织或单个细胞的精确遗传改变。这项新技术将成为生物医学研究的重要工具，利用小鼠模型来修改和了解基因功能。

几十年来，分析基因功能的金标准方法一直是有条件的cre重组酶遗传学，它提供了对基因改变或基因表达的精确控制。尽管出现了CRISPR/Cas9等新的基因靶向技术，但小鼠模型中的Cre-Lox系统在生物医学研究中的效率、精度和广泛适用性方面仍然无与伦比。这种方法允许研究人员在时间和空间上操纵基因表达，使研究特定组织和特定生物或疾病背景下的基因功能成为可能。

然而，Cre-Lox系统的一个主要缺点是其在cre介导重组的效率和时间控制方面不可避免的可变性，这取决于所使用的特定转基因和固定等位基因。这种可变性需要使用多种和昂贵的遗传和分子控制来确认每个依赖于cre的条件遗传实验都按预期工作。

为了克服这些限制，由Rui Benedito领导的CNIC团队先前开发了iSuRe-Cre技术，这是一种转基因小鼠模型，将永久Cre活性与荧光报告基因的表达联系起来。这克服了假阳性的问题和需要昂贵的额外检查和控制来验证对目标基因的适当修改。然而，第一代iSuRe-Cre等位基因仍然存在局限性，包括在某些细胞类型中偶发泄漏，对Cre活性的敏感性相对较低，以及在Cre高表达和永久表达的细胞中可能存在毒性。

在这项新研究中，CNIC团队开发了一种名为iSuRe-HadCre的新基因工具，克服了这些限制。第一作者Irene García González说:“该工具使用了一种新型的可诱导双重组酶基因级联，确保荧光报告基因在以前具有但不再具有高Cre活性的所有细胞中表达。”

García González解释说:“Cre的这种短暂表达足以有效地删除loxP两侧的所有基因，同时避免Cre永久表达引起的毒性。此外，新系统在任何细胞类型中都没有泄漏，并且对CreERT2及其配体他莫昔芬的诱导更加敏感。”

Rui Benedito预测，“iSuRe-HadCre的这些特点和优越的性能将使其成为所有实验室使用小鼠模型进行条件遗传研究不可或缺的工具。”

Benedito补充说，iSuRe-HadCre“对于成像研究、单细胞遗传分析和需要同时高效可靠地修改多个基因的遗传上位性研究尤其有价值。”