位点特异性重组酶（SSR）技术原理

摘要

位点特异性重组酶（SSR）技术及Cre/lox系统的出现推动了分子生物学的诸多进展，并已成为在转基因动物中评估基因功能的有力工具。本次访谈探讨了环化重组酶（Cre）介导的位点特异性重组机制，以及该酶的应用如何促进了条件性诱变技术的发展，相较于传统的基因敲除策略，条件性诱变具有显著优势。

摘要

位点特异性重组酶（SSR）技术可用于操控基因结构以研究基因功能，现已成为分子生物学中不可或缺的工具。位点特异性重组酶是一类能够结合特定DNA靶序列的蛋白质。Cre/lox系统最早于20世纪80年代在噬菌体中被发现。Cre重组酶是一种I型拓扑异构酶，可催化两个loxP（P1噬菌体交叉位点）序列之间的DNA位点特异性重组。Cre/lox系统不需要任何辅助因子。loxP序列包含Cre重组酶的特异性结合位点，两侧围绕着一个具有方向性的核心序列，重组与重排即在此核心区域发生。当细胞内存在loxP位点并表达Cre重组酶时，便会触发重组事件。Cre重组酶在两个loxP位点处切割双链DNA，随后进行重排并连接（“剪切与粘贴”）。重组产物的类型取决于loxP序列的相对方向。

SSR 技术常被用作研究基因功能的工具。在此方法中，目的基因的两侧被 Cre 重组酶识别位点 loxP 所包围（“floxed”）。随后将此类动物与另一种表达 Cre 重组酶的动物杂交，后者中 Cre 重组酶的表达受组织特异性启动子的调控。在表达 Cre 重组酶的组织中，该酶会结合靶序列并切除被 loxP 包围的基因。通过可控的基因删除，可对特定组织及特定时间点的基因功能进行研究。利用 SSR 技术进行基因功能分析——即条件性诱变——相较于传统基因敲除具有显著优势，因为在传统敲除中，基因的删除往往导致胚胎致死。