科研干货分享

在生物医学研究中，Cre小鼠和flox小鼠是两种非常重要的基因工程工具鼠，广泛应用于基因功能研究、疾病模型构建等领域。它们通过Cre-loxP系统实现条件性基因操作，帮助科学家在特定组织或时间点精确调控基因表达。

No.1

Cre小鼠

●定义：Cre小鼠是一种转基因小鼠，其基因组中插入了Cre重组酶基因。Cre重组酶可以识别并切割特定的DNA序列——loxP位点。

●作用：Cre重组酶能够介导两个loxP位点之间的DNA重组，从而删除、倒位或插入特定的基因片段。

●特点：

• Cre表达可以由组织特异性启动子控制，实现特定

组织中的基因操作。

• 也可以与诱导系统（如Tamoxifen诱导）结合，实

现时间特异性的基因操作。

●常见类型：

• 组织特异性Cre小鼠：如肝脏特异性（Alb-Cre）、神经元特异性（Nestin-Cre）、心肌细胞特异性（αMHC-Cre）等。

• 诱导型Cre小鼠：如Tamoxifen诱导的Cre-ERT2小鼠，只有在给予诱导剂时才会激活Cre重组酶。

No.2

flox小鼠

●定义：flox小鼠是一种基因修饰小鼠，其目标基因的两侧被插入loxP位点（即“floxed”基因）。"flox"是"flanked by loxP"的缩写。

●作用：当flox小鼠与Cre小鼠交配后，Cre重组酶会识别loxP位点并切除两个loxP位点之间的基因序列，从而实现条件性基因敲除。

●特点：

• 在没有Cre重组酶的情况下，floxed基因正常表达，小鼠表型通常与野生型无异。

• 当Cre重组酶存在时，floxed基因被删除，从而实现组织特异性或时间特异性的基因敲除。

●常见应用：用于研究特定基因在特定组织或发育阶段的功能。

No.3

Cre小鼠与Flox小鼠的区别

1. 基因修饰方式不同：

●Cre小鼠通过表达Cre重组酶，主动对基因进行切割和重排。

●flox小鼠则通过在目标基因两侧插入loxP位点，等待与Cre小鼠交配后实现条件性基因敲除。

2. 基因型与表型的关系：

●Cre小鼠的基因型为Cre+/-(携带一个Cre基因)、Cre-/- (不携带Cre基因)和Cre+/+ (携带两个Cre基因)。

其中，Cre+/+的小鼠由于可能来自不同品系的Cre基因而导致遗传背景复杂，通常不作为理想模型使用。

●flox小鼠的基因型为flox/flox (两个等位基因均被锚定)、flox/- (一个等位基因被锚定，另一个为野生型)和-/- (野生型)。一般情况下，flox/flox和flox/-小鼠均可作为野生型对照，除非flox/flox小鼠的基因表达受到意外影响而出现异常表型。

3. 应用场景不同：

●Cre小鼠主要用于构建条件性基因敲除模型，通过与flox小鼠交配实现对特定组织或时间点的基因敲除。

●flox小鼠则作为基因敲除的靶标，用于评估基因功能、研究疾病机制及筛选药物靶点。

No.4

Cre小鼠和flox小鼠的应用

●组织特异性基因敲除：通过将组织特异性Cre小鼠与flox小鼠交配，可以在特定组织中敲除目标基因。

●例如：

• 肝脏特异性敲除：Alb-Cre小鼠 + floxed基因小鼠。

• 神经元特异性敲除：Nestin-Cre小鼠 + floxed基因小鼠。

时间特异性基因敲除：通过将诱导型Cre小鼠（如Cre-ERT2）与flox小鼠交配，可以在特定时间点（如给予Tamoxifen后）敲除目标基因。

基因功能研究：通过条件性基因敲除，研究基因在特定组织或发育阶段的功能。

疾病模型构建：利用Cre-loxP系统构建复杂的疾病模型，如癌症、代谢疾病、神经退行性疾病等。

No.5

注意事项

1. 条件性基因敲除：通过将Cre小鼠与flox小鼠配，可以在特定组织或发育阶段实现对目标基因的敲除。这种技术允许研究基因在特定环境下的功能，避免了传统基因敲除模型中可能出现的胚胎致死等问题。例如，利用Cre-loxP系统，研究人员可以特异性敲除小鼠神经细胞中的某个基因，以探讨该基因在神经系统发育和功能中的作用。

2. 疾病模型构建：Cre小鼠和flox小鼠的结合使用为构建各种人类疾病模型提供了有力手段。通过模拟特定基因在疾病发生发展中的作用机制，这些模型不仅有助于深入理解疾病的病理过程，也为药物筛选和疗效评估提供了宝贵的平台。例如，在研究阿尔茨海默病时，可以利用Cre-loxP系统特异性敲除与疾病相关的基因，观察小鼠的认知功能变化及病理特征。

3.药物研发：在药物研发领域，Cre小鼠和flox小鼠的应用也日益广泛。通过构建特定基因敲除的小鼠模型，科研人员可以评估药物对疾病表型的影响，筛选潜在的治疗靶点。此外，这种技术还可以用于研究药物在不同组织或发育阶段的作用机制，为优化药物设计提供重要依据。

No.6

实际应用案例

●案例1：研究肝脏中某基因的功能

选择肝脏特异性Cre小鼠（如Alb-Cre）与floxed基因小鼠交配。

后代小鼠中，目标基因仅在肝脏中被敲除，从而研究该基因在肝脏中的功能。

●案例2：构建时间特异性基因敲除模型

选择诱导型Cre小鼠（如Cre-ERT2）与floxed基因小鼠交配。

在特定时间点给予Tamoxifen，激活Cre重组酶，敲除目标基因。

Cre小鼠和flox小鼠是基因功能研究的强大工具，通过Cre-loxP系统实现条件性基因操作，广泛应用于组织特异性和时间特异性的基因功能研究、疾病模型构建等领域。选择合适的小鼠品系、设计严谨的实验方案，是确保实验结果可靠性的关键。

如果你对Cre小鼠和flox小鼠的应用有更多疑问，关注我们，获取更多生物医学研究的前沿资讯和实用技巧！

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