Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nhắm mục tiêu gen dựa trên PCR ở vị trí gen synthase nitric oxide (NOS2) trong tế bào gốc phôi chuột, một phương pháp mới và tiết kiệm chi phí hơn
Tóm tắt
Việc nhắm mục tiêu gen thông qua tái tổ hợp tương đồng đôi trong tế bào gốc phôi (ES) của chuột là một công cụ mạnh mẽ để nghiên cứu các hậu quả tế bào do các đột biến gen cụ thể. Một cấu trúc nhắm mục tiêu điển hình bao gồm gen phosphotransferase neomycin (neo) được kẹp bởi các đoạn DNA gen của gen mà tương đồng với các trình tự trong vị trí nhiễm sắc thể mục tiêu. Các đoạn DNA tương đồng thường được nhân bản từ thư viện DNA gen của chuột. Ở đây, chúng tôi mô tả một phương pháp thay thế mà trong đó vị trí gen nitric oxide synthase (NOS2) có thể được lập bản đồ một phần và các trình tự DNA tương đồng được thu được bằng phương pháp PCR dài. Một amplicon NOS2 dài 7 kb được sử dụng để xây dựng một vector nhắm mục tiêu mà trong đó gen neo được kẹp bởi các trình tự DNA tương đồng thu được từ PCR. Vector này cũng bao gồm một gen dấu hiệu loại trừ thymidine kinase (tk). Sau khi chuyển gen vào tế bào ES, vector nhắm mục tiêu dựa trên PCR thực hiện tái tổ hợp tương đồng hiệu quả vào vị trí NOS2. Do đó, việc nhắm mục tiêu gen dựa trên PCR có thể là một phương pháp thay thế có giá trị cho phương pháp nhân bản truyền thống. Nó thúc đẩy việc thu nhận các trình tự DNA gen tương đồng và đơn giản hóa việc xây dựng các plasmid nhắm mục tiêu bằng cách sử dụng các vị trí nhân bản xác định. Phương pháp này sẽ mang lại tiết kiệm đáng kể về thời gian và chi phí cho các dự án tái tổ hợp tương đồng thích hợp.
Từ khóa
#nhắm mục tiêu gen #tái tổ hợp tương đồng #tế bào gốc phôi #PCR #NOS2Tài liệu tham khảo
Adra, C.N., Boer, P.H. and McBurney, M.W. (1987) Cloning and expression of the mouse pgk-1 gene and the nucleotide sequence of its promoter.Gene 60, 65–74.
Bronson, S.K. and Smithies, O. (1994) Altering mice by homologous recombination using embryonic stem cells.J. Biol. Chem. 269, 27155–8.
Chartrain, N.A., Geller, D.A., Koty, P.P., Sitrin, N.F., Nussler, A.K., Hoffman, E.P., Billiar, T.R., Hutchinson, N.I. and Mudgett, J.S. (1994) Molecular cloning, structure, and chromosomal localization of the human inducible nitric oxide synthase gene.J. Biol. Chem. 269, 6765–72.
Chen, P.F., Tsai, A.L. and Wu, K.K. (1994) Cysteine 184 of endothelial nitric oxide synthase is involved in heme coordination and catalytic activity.J. Biol. Chem. 269, 25062–6.
Cheng, S., Fockler, C., Barnes, W.M. and Higuchi, R. (1994) Effective amplification of long targets from cloned inserts and human genomic DNA.Proc. Natl Acad. Sci. USA 91, 5695–9.
Chisaka, O. and Capecchi, M.R. (1991) Regionally restricted developmental defects resulting from targeted.Nature 350, 473–9.
Deng, C. and Capecchi, M.R. (1992) Reexamination of gene targeting frequency as a function of the extent of homology between the targeting vector and the target locus.Mol. Cell. Biol. 12, 3365–71.
Dinerman, J.L., Lowenstein, C.J. and Snyder, S.H. (1993) Molecular mechanisms of nitric oxide regulation. Potential relevance to cardiovascular disease.Circ. Res. 73, 217–22.
Doetschman, T.C., Eistetter, H., Katz, M., Schmidt, W. and Kemler, R. (1985) Thein vitro development of blastocyst-derived embryonic stem cell lines: formation of visceral yolk sac, blood islands and myocardium.J. Embryol. Exp. Morph. 87, 27–45.
Geller, D.A., Lowenstein, C.J., Shapiro, R.A., Nussler, A.K., Di Silvio M., Wang, S.C., Nakayama, D.K., Simmons, R.L., Snyder, S.H. and Billiar, T.R. (1993) Molecular cloning and expression of inducible nitric oxide synthase from human hepatocytes.Proc. Natl Acad. Sci. USA 90, 3491–5.
Handyside, A.H., O'Neill, G.T.O., Jones, M. and Hooper, M.L. (1989) Use of BRL-conditioned medium in combination with feeder layers to isolate a diploid embryonal stem cell line.Roux's Arch. Dev. Biol. 198, 48–55.
Hasty, P. and Bradley, A. (1993) Gene targeting vectors for mammalian cells. In: Joyner, A.L. ed.,Gene Targeting: a Practical Approach, pp. 1–31. Oxford: IRL Press at Oxford University Press.
Hasty, P., Rivera-Perez, J. and Bradley, A. (1991) The length of homology required for gene targeting in embryonic stem cells.Mol. Cell. Biol. 11, 5586–5591.
Higuchi, R. (1989) Using PCR to engineer DNA. In: Erlich, H.A. ed.,PCR Technology: Principles and Applications for DNA Amplifications, pp. 61–70. New York: Stockton.
Kitamura, D., Roes, J., Kuhn, R. and Rajewsky, K. (1991) A B cell-deficient mouse by targeted disruption of the membrane exon.Nature 350, 423–6.
Kuida, K., Lippke, J.A., Ku, G., Harding, M.W., Livingston, D.J., Su, M.S.S. and Flavell, R.A. (1995) Altered cytokine export and apoptosis in mice deficient in interleukin-1-beta converting enzyme.Science 267, 2000–3.
Lee, K.F., Li, E., Huber, L.J., Landis, S.C., Sharpe, A.H., Chao, M.V. and Jaenisch, R. (1992) Targeted mutation of the gene encoding the low affinity NGF receptor.Cell 69, 737–49.
Li, E., Bestor, T.H. and Jaenisch, R. (1992) Targeted mutation of the DNA methyltransferase gene results in.Cell 69, 915–26.
Lowenstein, C.J., Glatt, C.S., Bredt, D.S. and Snyder, S.H. (1992) Cloned and expressed macrophage nitric oxide synthase contrasts with the brain enzyme.Proc. Natl Acad. Sci. USA 89, 6711–5.
Lueders, K.K. and Fewell, J.W. (1994) Hybridization of DNA in dried gels provides increased sensitivity compared with hybridization to blots.Biotechniques 16, 66–7.
Lyons, C.R., Orloff, G.J. and Cunningham, J.M. (1992) Molecular cloning and functional expression of an inducible nitric oxide synthase from a murine macrophage cell line.J. Biol. Chem. 267, 6370–4.
Mansour, S.L., Thomas, K.R., Deng, C.X. and Capecchi, M.R. (1990) Introduction of alacZ reporter gene into the mouse int-2 locus by homologous recombination.Proc. Natl Acad. Sci. USA 87, 7688–92.
Martin, G.R. and Evans, M.J. (1975) The formation of embryoid bodiesin vitro by homogeneous embryonal carcinoma cell cultures derived from irolated single cells. In: Sherman, M.I. and Solter, D. eds.,Teratomas and Differentiation, pp. 169–187. New York: Academic Press.
McMahon, A.P. and Bradley, A. (1990) The Wnt-1 (int-1) protooncogene is required for development of a large region of the mouse brain.Cell 62, 1073–85.
Melton, D.W. (1994) Gene targeting in the mouse.BioEssays 16, 633–38.
Nathan, C. and Xie, Q.W. (1994a) Regulation of biosynthesis of nitric oxide.J. Biol. Chem. 269, 13725–8.
Nathan, C. and Xie, Q.W. (1994b) Nitric oxide synthases: roles, tolls, and controls.Cells 78, 915–8.
Ochman, H., Ajioka, J.W., Garza, D. and Hartl, D.L. (1989) Inverse polymerase chain reaction. In: Erlich, H.A. ed.,PCR Technology: Principles and Applications for DNA Amplifications, pp. 105–11. New York: Stockton.
Ramirez-Solis, R., Davis, A. and Bradley, A. (1993) Gene targeting in embryonic stem cells. In: Wasserman, P.M. and DePamphilis, M.L. eds.,Guide to Techniques in Mouse Development, pp. 855–878. New York: Academic Press.
Raschke, W.C., Baird, S., Ralph, P. and Nakoinz, I. (1978) Functional macrophage cell lines transformed by Abelson leukemia virus.Cell 15, 261–7.
Reaume, A.G., Desousa, P.A., Kulkarni, S., Langille, B.L., Zhu, D.G., Davies, T.C., Juneja, S.C., Kidder, G.M. and Rossant, J. (1995) Cardiac malformation in neonatal mice lacking connexin43.Science 267, 1831–4.
Riele, H. te., Maandag, E.R. and Berns, A. (1992) Highly efficient gene targeting in embryonic stem cells through homologous recombination with isogenic DNA constructs.Proc. Natl Acad. Sci. USA 89, 5128–32.
Robbins, J. (1993) Gene targeting. The precise manipulation of the mammalian genome.Circ. Res. 73, 3–9.
Routtenberg, A. (1995) Knockout mouse fault lines.Nature 374, 314–5.
Sanger, F., Nicklen, S. and Coulson, A.R. (1977) DNA seuquencing with chain-terminating inhibitors.Proc. Natl Acad. Sci. USA 74, 5463–7.
Scharf, S.J., Horn, G.T. and Erlich, H.A. (1986) Direct cloning and sequence analysis of enzymatically amplified genomic sequences.Science 233, 1076–8.
Shastry, B.S. (1994) More to learn from gene knockouts.Mol. Cell. Biochem. 136, 171–82.
Soriano, P. (1995) Gene targeting in ES cells.Annu. Rev. Neurosci. 18, 1–18.
Soriano, P., Montgomery, C., Geske, R. and Bradley, A. (1991) Targeted disruption of the c-src proto-oncogene leads to osteopetrosis in mice.Cell 64, 693–702.
Southern, E.M. (1975) Detection of specific sequences among DNA fragments separated by gel electrophoresis.J. Mol. Biol. 98, 503–17.
Tarakhovsky, A., Muller, W. and Rajewsky, K. (1994) Lymphocyte populations and immune responses in CD5-deficient mice.Eur. J. Immunol. 24, 1678–84.
Thomas, K.R. and Capecchi, M.R. (1987) Site-directed mutagenesis by gene targeting in mouse embryo-derived stem cells.Cell 51, 503–12.
Tsao, S.G., Brunk, C.F. and Pearlman, R.E. (1983) Hybridization of nucleic acids directly in agarose gels.Anal. Biochem. 131, 365–72.
Tybulewicz, V.L., Crawford, C.E., Jackson, P.K., Bronson, R.T. and Mulligan, R.C. (1991) Neonatal lethality and lymphopenia in mice with a homozygous disruption of thec-abl protooncogene.Cell 65, 1153–63.
Uvarov, V.Y. and Lyashenko, A.A. (1995) The identification of the pterin-binding domain in the nitric oxide synthase's sequence.Biochem. Biophys. Res. Commun. 206, 736–41.
Xie Q.W., Cho, H.J., Calaycay, J., Mumford, R.A., Swiderek, K.M., Lee, T.D., Ding, A., Troso, T. and Nathan, C. (1992) Cloning and characterization of inducible nitric oxide synthase from mouse macrophages.Science 256, 225–8.
Xie, Q.W., Cho, H., Kashiwabara, Y., Baum, M., Weidner, J.R., Elliston, K., Mumford, R. and Nathan, C. (1994) Carboxyl terminus of inducible nitric oxide synthase. Contribution to NADPH binding and enzymatic activity.J. Biol. Chem. 269, 28500–5.
