百奧賽圖/原創

Hi,各位讀者朋友下午好!每當大家帶著崇拜之情閱讀CNS文獻的時候,看到那些高(wu)端(yan)大(liu)氣(se)的圖片是不是感覺科研之魂在熊熊燃燒呢?而各種各樣的reporter鼠就是這些精美圖片中不可或缺的一環。今天小編給大家帶來的就是關於reporter鼠的科普知識。

所謂

reporter鼠

,就是敲入了報告基因(reporter gene)的鼠。常見的有

TdTomato鼠、mT/mG鼠、LacZ鼠、彩虹鼠

等,他們的重要作用是對各種特異性表達的Cre工具鼠進行驗證,簡而言之就是“工具鼠的工具鼠”:前面我們關於Cre-loxp系統的介紹中大家已經知道了帶有特異性表達的Cre工具鼠,然而如何去驗證這種鼠的特異性表達呢?前人們巧妙地設計了

reporter鼠來指示Cre鼠的特異性

B-tdTomato

cKI大鼠

TdTomato大鼠(SD-

Gt(ROSA26)tm1(CAG-LSL-Tdtomato)

/Bcgen)在ROSA位點敲入了一個CAG啟動子、TdTomato蛋白編碼序列和WPRE序列,並在CAG啟動子和TdTomato序列之間插入了LSL(loxp-3×stop-loxp)序列。如圖1所示。

工具鼠的工具鼠,Reporter 鼠簡介

圖1。 TdTomato的打靶策略[1]

這種鼠在正常情況下由於3×stop的存在並不能表達紅色熒光,當與Cre鼠或TAM啟用的CreERT2鼠交配後,產生的後代由於Cre重組酶切割loxp位點之間的序列將3×stop切除,TdTomato得到表達,就可以在Cre或CreERT2表達的組織中發出紅色熒光,指示基因的位置。圖2所示就是一種TdTomato cKI大鼠的實驗結果:

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圖2。 TdTomato大鼠與大腦特異表達Cre大鼠交配後子代的組織熒光實驗[1]

圖片中紅色的部分就是鼠的大腦了,而那一抹醒目的紅色就是大鼠的海馬體啦,小夥伴們是不是覺得很酷炫呢?

mT/mG小鼠

mT/mG(ROSA-pCA-loxp-mT-pA-loxp-mG-pA)鼠的設計就更精妙了。這種鼠的組織被Cre重組前能夠在膜上發出紅色熒光,而被Cre重組後則在膜上發出綠色熒光。所以顧名思義,mT/mG的m意思就是membrane,T就是指TdTomato,而G含義是eGFP 。為了達到這種效果,在ROSA 位點敲入了pCA啟動子、一段mT和pA序列、一段mG和pA序列,在mT和pA序列兩端分別插入了 一段loxp位點,如圖3。

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圖3。 mT/mG 小鼠的打靶策略[2]

這種鼠在正常情況下表達定位在膜上的TdTomato熒光蛋白,mT序列後面的pA訊號會將後面的序列轉錄過程強行終止。而經過Cre重組後mT+pA序列被切除,後面的mG蛋白得到表達。於是就得到了萬紅叢中一點綠的效果,如圖4。這種神奇特點賦予了它一種特殊的作用:工具鼠的工具鼠,即驗證各種特異性表達工具鼠的表達位置。

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圖4。 Cre重組後的小鼠組織[2]

R26R (LacZ)小鼠

R26R鼠(ROSA-LSL-LacZ)是透過pROSA26-1載體構建的一種reporter鼠,插入了一段LSL序列和LacZ序列,如圖5A。這種鼠正常情況下並不表達LacZ,用LacZ的底物X-Gal對組織切片染色並不能顯色;而被Cre重組後,由於LSL序列被敲除,LacZ表達,在小鼠的組織切片中用X-Gal染色就會發生藍色的顯色反應,如圖5B。當然啦,由於LacZ鼠只能透過X-Gal顯色,所以僅適用於體外檢測。

工具鼠的工具鼠,Reporter 鼠簡介

工具鼠的工具鼠,Reporter 鼠簡介

圖5。 LacZ鼠打靶方案及體外檢測顯色[3]

R26R-Brainbow2.1小鼠

Brainbow小鼠

Gt(ROSA)26Sortm1(CAG-Brainbow2。1)Cle

),顧名思義就是彩虹一樣的小老鼠。這種鼠的設計方案與前面的reporter鼠相比又高了一個層次。

Brainbow鼠利用了3種不同的lox序列:lox2272、loxN和loxp。當遇到不同的Cre鼠切割的序列不同,能夠發出的熒光也就不同。打靶方式如圖6。

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圖6。 Brainbow鼠的打靶策略[4]

是不是看著有點暈?其實道理還是很簡單的啦,每一段帶有發光集團的序列裡還有一小段pA訊號序列作為轉錄強制終止,只需要對應的Cre識別對應的lox位點就可以正確的發光啦,所以說幸福就是在對的時間遇到對的人。圖7就是一種Brainbow鼠的幸福:透過上面的四種熒光集團發出了10種不同的顏色來指示不同基因啟動子的表達位置。

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圖7。 Brainbow鼠重組後的組織顯色[4]

好啦,今天的科普分享就到這裡啦,請大家多多關注百奧賽圖,我們會給大家帶來更多的科普知識,文獻解讀和優質模式動物,祝您科研順利!

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參考文獻:

1。

http://www。

bbctg。com。cn/index/arti

cle/index/aid/504。html

2。 Muzumdar M D, TasicB, Miyamichi K, et al。 A global double‐fluorescent Cre reporter mouse[J]。 genesis, 2007, 45(9): 593-605。

3。 Soriano P。 Generalized lacZexpression with the ROSA26 Cre reporter strain[J]。 Nature genetics, 1999, 21(1): 70。

4。 Yanai H, Tanaka T, Ueno H。 Multicolor lineage tracing methods and intestinal tumors[J]。 Journal of gastroenterology, 2013, 48(4): 423-433。