酿酒酵母借出的抗性橡皮擦:迪梅茨基与 Flp-FRT 细胞标记无痕剥离术
1996 年 6月25日 · 酿酒酵母 2 微米质粒反转酶(Flp)、带有 34 bp FRT 序列的新霉素(Neo)抗性筛选盒质粒与胚胎干细胞
你知道吗?
当搭好高耸的重组大厦后,最成熟的工匠会亲手拆除所有脚手架,只留下最纯粹的风景。
在利用同源重组修饰哺乳动物干细胞基因组时,为了在数百万个未重组细胞中挑出极少数成功事件,科学家不得不往基因靶位点硬塞进一个带有强启动子驱动的新霉素(Neo)或嘌呤霉素抗性基因筛选盒。然而,当细胞成功筛选出来后,这个巨大且异常活跃的外源外来抗性磁带却变成了挥之不去的噩梦:强启动子的存在往往会严重干扰周围数十万碱基内天然基因的转录微环境,甚至导致非预期的胚胎表型异常。
1996年苏珊·迪梅茨基利用酿酒酵母天然2微米质粒中演化出的Flp重组酶,完美攻克了这一痛点。Flp酶能够高亲和力识别两条34 bp的FRT靶位点并介导分子间或分子内高效重组。研究人员在设计打靶载体时,用两个同向FRT位点像栅栏一样将Neo抗性磁带夹在中央;当阳性干细胞克隆筛选完毕后,只需微量瞬时转染或杂交引入Flp重组酶,Flp酶便像精准的激光刻录笔,在FRT位点间实施优雅的链交换,将整段Neo抗性基因彻底切除并降解,染色体上仅仅留下一截34 bp的FRT痕迹。
配合Cre-loxP系统,双重正交重组系统让多基因层级编辑如臂使指。