体内细胞增殖标记与示踪系统及其应用技术方案

技术编号:28752678 阅读:12 留言:0更新日期:2021-06-09 10:17
本发明专利技术涉及包含嵌合重组酶编码序列的多核苷酸序列,包含细胞增殖因子基因的片段、第一重组酶的编码序列、雌激素受体ER配体结合结构域的编码序列以及由第二重组酶的识别位点。本发明专利技术还提供含该多核苷酸序列的多核苷酸产品、核酸构建物和宿主细胞等。本发明专利技术还提供使用本发明专利技术多核苷酸产品、核酸构建物和宿主细胞的体内增殖细胞标记或示踪方法。本发明专利技术通过人工改造的嵌合重组酶提供一种增殖细胞标记系统,实现连续长时间细胞标记和示踪。本发明专利技术首次追踪体内各种类型的细胞的增殖,对于了解各种类群细胞在体内的动态变化具有重要的意义。种类群细胞在体内的动态变化具有重要的意义。种类群细胞在体内的动态变化具有重要的意义。

【技术实现步骤摘要】
体内细胞增殖标记与示踪系统及其应用


[0001]本发现涉及细胞增殖标记与示踪系统及其应用。

技术介绍

[0002]体内细胞的增殖是一个动态、不稳定的过程,同一类型的细胞在相同时间内的增殖是不同的,捕捉体内细胞增殖的状态对于了解生物生理和病理过程都至关重要,因此捕捉体内细胞的增殖一直是生物学领域内的研究的热点。传统的捕捉细胞增殖的方法主要包括增殖分子标志物染色和DNA类似物以及同位素的掺入。但是三者都存在弊端,首先利用增殖分子标志物染色只能捕捉到短时间内的细胞增殖;其次利用DNA类似物掺入也只能研究一定时间段内的细胞增殖,因为DNA类似物的长期掺入极有可能影响细胞正常的增殖;而利用同位素掺入方法虽然降低了对细胞正常增殖的影响,但是引入了检测困难这一问题。
[0003]目前领域内已经有利用遗传谱系示踪技术进行体内增殖细胞示踪的研究。例如,研究者利用Ki67细胞增殖标记物作为启动子启动可诱导的同源重组酶来同源重组对应的报告基因并标记细胞,即Ki67-CreER工具小鼠与相对应的持续开放的报告基因杂交获得的小鼠。当细胞表达Ki67发生增殖时,Ki67启动子的活跃启动了后续CreER的表达,同时在他莫昔芬(他莫昔芬)诱导下Cre入核将相应的报告基因的LoxP位点发生同源重组将该细胞标记上报告基因对应的荧光。尽管该技术在追踪体内增殖细胞方面有一定的作用,但是存在着明显的缺陷,因为利用Ki67-CreER进行增殖细胞体内示踪的系统依赖于同时存在的两个条件,一是Ki67的活跃启动CreER的表达,另一个就是体内同时存在让CreER入核的他莫昔芬(他莫昔芬)。如果追踪的是增殖较快的细胞,那么他莫昔芬作用于体内的时间内基本可以捕捉到这部分增殖的细胞,但是当追踪的是增殖较慢的细胞时由于他莫昔芬在体内的作用时间较短在后续的时间内如果细胞发生了Ki67的活跃驱动了CreER的表达但是体内此时没有可以让Cre入核的他莫昔芬的存在因此该细胞并不能被标记荧光,这部分信号将被遗漏。在长时间追踪过程中一直进行他莫昔芬的处理也是不现实的,一方面会对小鼠的生理状态产生影响,另一方面他莫昔芬诱导Cre入核也存在一定的效率问题。本研究旨在建立一套追踪体内增殖细胞的遗传谱系示踪技术,捕捉因增殖基因表达的瞬时性而容易被遗漏的信号,连续长期地还原体内细胞增殖情况。

技术实现思路

[0004]本专利技术第一方面提供一种核酸分子,选自
[0005](1)包含5

同源臂和3

同源臂以及位于5

同源臂和3

同源臂之间的第一重组酶编码序列、雌激素受体ER编码序列以及第二重组酶的识别位点的核酸分子,所述5

同源臂和3

同源臂能将二者之间的序列重组到基因组中,使得二者之间的序列与基因组中的细胞增殖因子基因共表达,和
[0006](2)(1)所述核酸分子的互补序列。
[0007]在一个或多个实施方案中,所述核酸分子的多核苷酸序列从5

端到3

端依次是5

同源臂、第一重组酶编码序列、第二重组酶的识别位点、雌激素受体ER编码序列、第二重组酶的识别位点和3

同源臂,所述5

同源臂和3

同源臂能将二者之间的序列重组到所述细胞增殖因子基因的5

或3

端。
[0008]在一个或多个实施方案中,所述细胞增殖因子是Ki67或PCNA。
[0009]在一个或多个实施方案中,所述5

同源臂的核酸序列如SEQ ID NO:1第1-3000位核苷酸所示。
[0010]在一个或多个实施方案中,所述3

同源臂的核酸序列如SEQ ID NO:1第5128-8127位核苷酸所示。
[0011]在一个或多个实施方案中,所述第一重组酶和第二重组酶分别是Cre和Dre或Dre和Cre,其中,Cre的识别位点是LoxP,Dre的识别位点是rox。
[0012]在一个或多个实施方案中,Dre的氨基酸序列如SEQ ID NO:2的第1-356位氨基酸所示。
[0013]在一个或多个实施方案中,Cre的氨基酸序列如SEQ ID NO:3所示。在一个或多个实施方案中,Cre的核酸序列如SEQ ID NO:1的3067-4099所示。
[0014]在一个或多个实施方案中,LoxP的核酸序列如SEQ ID NO:4所示。
[0015]在一个或多个实施方案中,rox的核酸序列如SEQ ID NO:5所示。
[0016]在一个或多个实施方案中,雌激素受体ER的氨基酸序列如SEQ ID NO:2的第357-666位氨基酸所示。在一个或多个实施方案中,雌激素受体ER的核酸序列如SEQ ID NO:1的第4153-5085位核苷酸所示。
[0017]本专利技术还提供一种核酸构建物,含有本文所述的核酸分子。
[0018]本专利技术还提供一种重组酶系统,包含(1)本文所述的核酸分子,和(2)任选的,编码第二重组酶和雌激素受体ER的融合蛋白的核酸分子,(3)任选的,包含以下结构的核酸分子:从5

端到3

端依次是第一重组酶的识别位点、终止序列、第一重组位点和标记物编码序列。
[0019]本专利技术还提供一种重组酶系统,包含(1)本文所述的核酸构建物,和(2)任选的第二核酸构建物,具有编码第二重组酶和雌激素受体ER的融合蛋白的多核苷酸序列,(3)任选的第三核酸构建物,具有包含以下结构的多核苷酸序列:从5

端到3

端依次是第一重组酶的识别位点、终止序列、第一重组酶的识别位点和标记物编码序列。
[0020]本专利技术还提供一种宿主细胞,包含选自以下的一种或多种:(1)本文所述的多核苷酸序列;(2)本文所述的核酸构建物;(3)本文所述的系统。
[0021]本专利技术还提供一种构建转基因动物的方法,包括:
[0022]将F0代第一动物与F0代第二动物或F0代第三动物交配,在子代动物中发生同源重组从而获得包含第一和第二多核苷酸序列的转基因动物或包含第一和第三多核苷酸序列的转基因动物,或
[0023]将所述三种F0代动物中的任两种交配,然后将发生同源重组的F1代动物与第三种F0代动物交配,在F2代动物中发生同源重组从而获得包含第一、第二和第三多核苷酸序列的转基因动物。
[0024]在一个或多个实施方案中,F0代第一动物的基因组中含有第一多核苷酸序列,所述第一多核苷酸序列为本文所述核酸分子的多核苷酸序列,或所述第一多核苷酸序列从5

端到3

端依次是第一重组酶编码序列、第二重组酶的识别位点、雌激素受体ER编码序列、第二重组酶的识别位点,并且所述第一多核苷酸序列与基因组中的细胞增殖因子基因共表达。
[00本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核酸分子,选自(1)包含5

同源臂和3

同源臂以及位于5

同源臂和3

同源臂之间的第一重组酶的编码序列、雌激素受体ER编码序列以及第二重组酶的识别位点的核酸分子,所述5

同源臂和3

同源臂能将二者之间的序列重组到基因组中,使得二者之间的序列与基因组中的细胞增殖因子基因共表达,和(2)(1)所述核酸分子的互补序列。2.如权利要求1所述的核酸分子,其特征在于,所述核酸分子的多核苷酸序列从5

端到3

端依次是5

同源臂、第一重组酶的编码序列、第二重组酶的识别位点、雌激素受体ER编码序列、第二重组酶的识别位点和3

同源臂,所述5

同源臂和3

同源臂能将二者之间的序列重组到所述细胞增殖因子基因的5

或3

端,优选地,所述核酸分子具有选自以下的一个或多个特征:所述细胞增殖因子是Ki67或PCNA,所述5

同源臂的核酸序列如SEQ ID NO:1第1-3000位核苷酸所示,所述3

同源臂的核酸序列如SEQ ID NO:1第5128-8127位核苷酸所示,所述第一重组酶和第二重组酶分别是Cre和Dre或Dre和Cre,其中,Cre的识别位点是LoxP,Dre的识别位点是rox,Dre的氨基酸序列如SEQ ID NO:2的第1-356位氨基酸所示,Cre的氨基酸序列如SEQ ID NO:3所示,LoxP的核酸序列如SEQ ID NO:4所示,rox的核酸序列如SEQ ID NO:5所示,雌激素受体ER的氨基酸序列如SEQ ID NO:2的第357-666位氨基酸所示。3.一种核酸构建物,含有权利要求1或2所述的核酸分子。4.一种重组酶系统,其特征在于,所述系统包含(1)权利要求1或2所述的核酸分子,和(2)任选的,编码第二重组酶和雌激素受体ER的融合蛋白的核酸分子,(3)任选的,包含以下结构的核酸分子:从5

端到3

端分别是第一重组酶的识别位点、终止序列、第一重组酶的识别位点和标记物编码序列,或所述系统包含(1)权利要求3所述的核酸构建物,和(2)任选的第二核酸构建物,具有编码第二重组酶和雌激素受体ER的融合蛋白的多核苷酸序列,(3)任选的第三核酸构建物,具有包含以下结构的多核苷酸序列:从5

端到3

端分别是第一重组酶的识别位点、终止序列、第一重组酶的识别位点和标记物编码序列。5.一种宿主细胞,其特征在于,所述宿主细胞包含选自以下的一种或多种:(1)权利要求1或2所述的核酸分子;(2)权利要求3所述的核酸构建物;(3)权利要求4所述的系统。6.一种构建转基因动物的方法,包括:将F0代第一动物与F0代第二动物或F0代第三动物交配,在子代动物中发生同源重组从
而获得包含第一和第二多核苷酸序列的转基因动物或包含第一和第三多核苷酸序列的转基因动物,或将所述三种F0代动物中...

【专利技术属性】
技术研发人员:周斌刘秀秀何灵娟蒲文娟
申请(专利权)人:中国科学院分子细胞科学卓越创新中心
类型:发明
国别省市:

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