System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种Thy1-SNCA;Clu基因敲除小鼠模型的构建方法及应用技术_技高网
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一种Thy1-SNCA;Clu基因敲除小鼠模型的构建方法及应用技术

技术编号:43402591 阅读:1 留言:0更新日期:2024-11-22 17:43
本发明专利技术公开了一种Thy1‑SNCA;Clu基因敲除小鼠模型的构建方法及应用,所述模型的构建方法为:将Thy1‑SNCA小鼠与Clu‑KO小鼠杂交获得F1代,鉴定得到Thy1‑SNCA;Clu‑/+小鼠;再将Thy1‑SNCA;Clu‑/+小鼠与Clu‑KO小鼠回交获得F2代,鉴定得到目的基因型小鼠,即Thy1‑SNCA;Clu‑/‑小鼠。本发明专利技术构建的Thy1‑SNCA;Clu‑/‑小鼠可有效缩短帕金森样运动障碍的出现时间点,从而缩短实验周期,为PD研究提供了更多模型小鼠选择。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及帕金森病研究,具体涉及一种thy1-snca;clu基因敲除小鼠模型的构建方法及应用。


技术介绍

1、帕金森氏病(parkinson’s disease, pd)是第二大常见的神经退行性疾病,主要特征为运动和非运动发生障碍,病理特征包括黒质纹状体中大量多巴胺能神经元丢失和路易小体(lewy bodies, lb)形成。α-突触核蛋白(α-synuclein, α-syn,基因名为snca)是lb主要成分。

2、目前,pd的动物模型包括:药物诱导的神经毒素模型(如mptp、6-ohda、鱼藤酮等)和转基因模型(如snca、parkin、lrrk2、pink1和dj-1)。mptp模型具有简单操作、可选择性地损伤多巴胺神经元的优点,可以成功复制pd特征,被用于运动障碍研究,但该模型仅能模拟pd的运动障碍,不能模拟其他非运动症状。6-ohda模型可以选择性破坏多巴胺神经元,具有较高的多巴胺神经元破坏效果,被用于运动障碍研究和药物筛选,但该模型会非特异性破坏多巴胺神经元且成活率低。rotenone(鱼藤酮)模型可以模拟线粒体功能障碍和氧化应激,故被用于线粒体功能研究,但具有操作复杂、成活率低的缺点。snca转基因模型中,修饰方式包括突变(a53t、a30p和e46k)或重复片段,其助于研究α核蛋白相关性变性、研究pd中遗传与环境因子的关系,但是部分模型无显著的多巴胺能神经元丢失、或表现出与人类pd病理不一致的细胞调亡形式。lrrk2转基因模型中,lrrk2为家族性pd致病基因,其修饰方式为突变(g2019s和r1441c/g),可用于lrrk2靶向药物测试及对lrrk2功能的研究,但其缺点包括有运动缺陷但无明显多巴胺能神经元丢失、缺乏lb病理表现等。parkin转基因模型中,泛素连接酶突变或敲除后可能导致神经毒性底物的积累,该模型对parkin功能研究有用,但目前缺乏表型数据。dj-1基因敲除模型可与神经毒素模型有效联用,该模型虽有运动缺陷但具有缺乏lb病理表现、无显著的多巴胺神经元丢失、表型数据少等问题。pink-1转基因模型中,pink-1为神经保护性激酶且其修饰方式包括突变和敲除,如g309d-pink1小鼠能出现多巴胺减少和运动缺陷表型,但是大多数pink-1模型没有显示多巴胺能神经元和多巴胺水平的降低。由此可见,现有的pd模型都不同程度存在一定的缺陷,不能很全面的体现pd的运动和非运动病理特征。

3、thy1-snca是应用最为广泛的pd动物模型之一,其在thy1启动子下过表达人源α-突触核蛋白,表达开始于出生后第10天,10天后这种蛋白表达稳步上升,但是在不同的大脑区域之间存在一定的差异。在海马中,α-突触核蛋白表达水平从2月龄持续增加到6月龄。而纹状体α-突触核蛋白表达在2-6个月龄略有下降或保持不变,14月龄该蛋白表达下降约40%。酪氨酸羟化酶(th)水平在14月龄也有所下降,但只下降了约20%。更为重要的是,在14月龄之前thy1-snca死亡率和发病率以及一般健康状况与野生型小鼠相似,帕金森样运动障碍大约到14个月龄才表现得相对明显。


技术实现思路

1、针对现有技术中pd动物模型的不足,本专利技术旨在开发一种实验周期短、病理改变稳定的新pd动物模型。

2、为了实现上述目的,本专利技术的技术方案具体如下:

3、本专利技术第一方面提供了一种thy1-snca;clu基因敲除小鼠模型的构建方法,包括以下步骤:

4、将thy1-snca小鼠与clu-ko小鼠杂交获得f1代,鉴定得到thy1-snca;clu-/+小鼠;

5、将thy1-snca;clu-/+小鼠与clu-ko小鼠回交获得f2代,鉴定得到目的基因型小鼠,即thy1-snca;clu-/-小鼠。

6、在本专利技术的构建方法中,clu-ko小鼠相对于野生型小鼠,clu基因功能丧失。

7、专利技术人发现clu可以介导α-syn降解,缓解pd症状;且将小鼠体内clu完全敲除后,可以增加体内α-syn的聚集。基于这一发现,专利技术人推测敲除clu是加快snca基因pd样症状发生的关键步骤,进而建立了thy1-snca;clu基因敲除小鼠模型。实验数据表明:thy1-snca;clu基因敲除小鼠模型在6月龄时就可表现出大量的酪氨酸羟化酶丢失、大量聚集的磷酸化α-syn以及步态的显著不对称性等现象,远早于thy1-snca小鼠的14月龄,从而有效缩短了实验周期。

8、优选地,在上述构建方法中,clu-ko小鼠相对于野生型小鼠缺失了如seq id no.1所示序列。clu基因位于14号染色体上且存在五个转录本,在本专利技术的一些实施例中,通过敲除外显子e3-e4区域(序列具体如seq id no.1所示,总长度为2636bp)得到clu-ko小鼠,该clu-ko小鼠与thy1-snca小鼠杂交再回交后所得thy1-snca;clu基因敲除小鼠在稳定性、病理学、行为学表征以及出现的时间点等方面均优于传统的动物模型,且动物存活率高。

9、优选地,在上述构建方法中,利用crispr/cas9系统构建clu-ko小鼠。在本专利技术的一些实施例中,clu-ko小鼠的构建方法包括以下步骤:将crispr/cas9系统和同源重组载体(donor vector)显微注射到雌性c57bl/6n背景小鼠的受精卵中,再将受精卵移植到假孕雌鼠体内,待其怀孕产仔,受体鼠生出f0代小鼠,提取基因组dna进行鉴定,获取clu-ko小鼠。

10、更为优选地,在crispr/cas9系统中,grna靶序列如seq id no.2和seq id no.3所示。

11、更为优选地,当clu-ko小鼠缺失了如seq id no.1所示序列时,可通过序列如seqid no.4和seq id no.5所示的引物对鉴定clu-ko小鼠;且产物大小为514bp时为clu-ko小鼠,产物大小为3150bp时为野生型小鼠。

12、优选地,在上述构建方法中,鉴定thy1-snca小鼠或thy1-snca;clu-/+小鼠所用的引物包括:序列如seq id no.7-8所示的引物对和序列如9-10所示的引物对。

13、优选地,在上述构建方法中,鉴定目的基因型小鼠所用的引物包括:如seq idno.7-8所示引物对,如seq id no.9-10所示引物对,如seq id no.4所示通用引物以及如seq id no.5或seq id no.6所示反向引物。具体的,通过提取基因组dna,利用上述引物对分别进行pcr,保留同时具有thy1-snca和clu-/-基因型的小鼠即得目的基因型小鼠。

14、本专利技术第二方面提供了本专利技术构建的thy1-snca;clu基因敲除小鼠模型在制备帕金森氏病模型中的应用。通过对该模型的病理及行为学检测发现,其在6月龄时就可表现出大量的酪氨酸羟化酶丢失、大量聚集的磷酸化α-syn以及步态的显著不对称性等,比thy1-snca模型更本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种Thy1-SNCA;Clu基因敲除小鼠模型的构建方法,其特征在于,包括以下步骤:

2. 根据权利要求1所述的构建方法,其特征在于,所述Clu-KO小鼠相对于野生型小鼠缺失了如SEQ ID NO.1所示序列。

3. 根据权利要求2所述的构建方法,其特征在于,利用CRISPR/Cas9系统敲除野生型小鼠Clu基因中如SEQ ID NO.1所示序列得到Clu-KO小鼠。

4.根据权利要求3所述的构建方法,其特征在于,所述敲除的方法包括:将CRISPR/Cas9系统和同源重组载体显微注射到雌性C57BL/6N背景小鼠的受精卵中,再将受精卵移植到假孕雌鼠体内,待其怀孕产仔,受体鼠生出F0代小鼠,提取基因组DNA进行鉴定,获取Clu-KO小鼠。

5. 根据权利要求4所述的构建方法,其特征在于,在所述CRISPR/Cas9系统中,gRNA靶序列如SEQ ID NO.2和SEQ ID NO.3所示。

6. 根据权利要求4所述的构建方法,其特征在于,鉴定所述Clu-KO小鼠所用引物的序列如SEQ ID NO.4和SEQ ID NO.5所示。

7. 根据权利要求1或2所述的构建方法,其特征在于,鉴定所述Thy1-SNCA;Clu-/+小鼠所用的引物包括序列如SEQ ID NO.7-10所示引物。

8. 根据权利要求7所述的构建方法,其特征在于,鉴定所述目的基因型小鼠所用的引物包括序列如SEQ ID NO.4-10所示引物。

9.根据权利要求1所述构建方法构建得到的Thy1-SNCA;Clu基因敲除小鼠模型在制备帕金森氏病模型中的应用。

10.根据权利要求1所述构建方法构建得到的Thy1-SNCA;Clu基因敲除小鼠模型在研究SNCA基因的功能和作用机制中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种thy1-snca;clu基因敲除小鼠模型的构建方法,其特征在于,包括以下步骤:

2. 根据权利要求1所述的构建方法,其特征在于,所述clu-ko小鼠相对于野生型小鼠缺失了如seq id no.1所示序列。

3. 根据权利要求2所述的构建方法,其特征在于,利用crispr/cas9系统敲除野生型小鼠clu基因中如seq id no.1所示序列得到clu-ko小鼠。

4.根据权利要求3所述的构建方法,其特征在于,所述敲除的方法包括:将crispr/cas9系统和同源重组载体显微注射到雌性c57bl/6n背景小鼠的受精卵中,再将受精卵移植到假孕雌鼠体内,待其怀孕产仔,受体鼠生出f0代小鼠,提取基因组dna进行鉴定,获取clu-ko小鼠。

5. 根据权利要求4所述的构建方法,其特征在于,在所述crispr/cas9系统中,grna靶...

【专利技术属性】
技术研发人员:夏亦元张兰王冀舒细记
申请(专利权)人:江汉大学
类型:发明
国别省市:

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