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原核注射實(shí)驗(yàn)

簡要描述:原核注射實(shí)驗(yàn)是一種將外源DNA直接注入受精卵原核(通常為雄原核)中的轉(zhuǎn)基因技術(shù),用于制備轉(zhuǎn)基因動(dòng)物模型。注射后,外源基因可隨機(jī)整合到宿主基因組中,并在后續(xù)發(fā)育中穩(wěn)定遺傳。該方法操作簡便、效率較高,是構(gòu)建轉(zhuǎn)基因小鼠等模式生物的常用手段,廣泛應(yīng)用于基因功能研究、疾病模型建立及藥物開發(fā)等領(lǐng)域。

  • 更新時(shí)間:2025-07-10
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詳細(xì)介紹

一、技術(shù)定義與核心原理

原核注射是將外源DNA直接注入受精卵的雄性原核(體積較大且易定位),使外源基因隨機(jī)整合至宿主基因組的技術(shù)。其核心機(jī)制包括:

  1. 隨機(jī)整合:外源DNA通過非同源末端連接(NHEJ)插入染色體,整合位點(diǎn)與拷貝數(shù)不可控。

     
  2. 原核優(yōu)勢:雄性原核(由精子形成)比雌性原核更易定位,且DNA修復(fù)活性高。

  3. 瞬時(shí)表達(dá)窗口:受精卵處于單細(xì)胞期,DNA修復(fù)系統(tǒng)活躍,利于外源片段整合。

生物學(xué)基礎(chǔ)
受精后12-24小時(shí)為最佳操作窗口(小鼠),此時(shí)原核清晰可見。


二、標(biāo)準(zhǔn)化操作流程

(一)前期準(zhǔn)備

步驟關(guān)鍵操作與參數(shù)
載體構(gòu)建線性化載體(避免質(zhì)粒骨架整合) + 必需元件(啟動(dòng)子、編碼區(qū)、polyA)
受精卵獲取超排卵處理雌鼠(PMSG/hCG)→ 與雄鼠合籠→ 取見栓后0.5天的受精卵
顯微注射系統(tǒng)校準(zhǔn)注射針內(nèi)徑1-2μm,壓力5-10 hPa,單次注射體積2pL(含1-2ng DNA)

(二)注射與胚胎移植

  • 存活率控制:注射后受精卵存活率需>80%。

  • 移植時(shí)機(jī):發(fā)育至2細(xì)胞期再移植,可提高著床率。

(三)首建鼠(Founder)鑒定

  1. 基因型檢測

    • PCR法:提取鼠尾DNA,擴(kuò)增外源基因。

    • Southern Blot:驗(yàn)證拷貝數(shù)與整合完整性。

  2. 表達(dá)驗(yàn)證

    • Western Blot(蛋白水平)或RT-PCR(轉(zhuǎn)錄水平)。

首建鼠特性
每只Founder為獨(dú)立品系(因隨機(jī)整合位點(diǎn)不同),需分別建系。


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