7.16: 保守的位点特异性复合和相变

由于 DNA 片段以特定方向的方式进行切割和重组，因此位点特异性重组已成为一种有效的基因工程技术。Flippase 和 Cyclization 重组酶或 Flp 和 Cre 分别是源自噬菌体的酪氨酸重组酶家族的两个成员，用于介导哺乳动物细胞系中蛋白质的位点特异性 DNA 插入、缺失和靶向表达。

Cre 重组酶的识别位点称为 LoxP 位点，长度约为 34 个碱基对。LoxP 位点包含 13 bp 回文序列，这意味着核苷酸序列在 5′ 至 3′ 和 3′ 至 5′ 方向上的读数相同。由 Cre 重组酶介导的位点特异性重组是用于制造具有获得性突变的转基因小鼠的最常用方法之一。将 Cre 重组酶的热稳定变体与组织特异性启动子结合使用，可以对 Cre 重组酶的表达和作用进行空间控制。例如，将肾脏特异性钙粘蛋白启动子置于 Cre 基因的上游，可以使酶仅在肾组织中表达。为了暂时控制 Cre 重组酶活性，酶基因与配体结合域融合，使酶仅在特定配体存在下表达。

使用位点特异性重组作为基因组编辑工具的一个主要限制是，必须首先插入一个或多个重组靶位点，或者必须偶然存在。如果可以预先选择与酶识别位点一致的基因组位点，则重组酶可以以”定制”靶标特异性使用。最近的研究使用诱变和基因改组来设计 Flp 变体，这些变体可以在功能上识别具有组合突变的位点。该结果为基因改组的未来迭代带来了希望，可以产生更特异性的 Flp 变体，并且可以在商业上用作工程大型基因组的分子工具。