基因工程模型,90%实验室中过的招,你踩了吗?
好不容易设计的课题,却卡在模型构建上?配繁不生、鉴定不准、策略复杂……这些坑你是不是也正在经历?别急,这篇避坑指南+宝藏手册能帮你破局!
基因工程小鼠模型已成为现代生命科学研究的核心工具,尤其在解析基因功能、疾病机制和药物验证中不可或缺。而条件性敲除/敲入(CKO/CKI)模型,凭借其“时空特异性”操控基因的能力,更是成为了组织特异性研究的不二之选。
组织特异性——精准在肝、脑等靶器官中敲除致病基因,避免全身性敲除带来的发育致死。
时间可控性——通过他莫昔芬(Tamoxifen)等诱导剂控制Cre酶活性,实现在特定时间点敲除基因。
然而,从策略设计到最终获得可靠模型,一路可谓坑坑洼洼。想要顺利通关,必须攻克以下三大难点!
难点1:繁育策略设计——多基因交配的“迷宫困局”
第一步繁育策略就让人头大,以CKO/CKI模型为例,通常配繁策略需从配繁周期、目标子代获取比例、对照获取情况等多角度考虑。传统的“先获得flox纯合,再与Cre鼠交配”策略,不仅耗时漫长,还需额外建立对照组,费时费鼠。
高效策略推荐:同步配繁,事半功倍~


难点2:繁育效率黑洞——母鼠不生、吃仔、弃养连环暴击
策略对了,生不出来也是白搭。繁育环节的“黑天鹅”事件,分分钟让科研人崩溃。
不生?——可能是“婚配”方式不对
首先确保小鼠处于最佳育龄,一般雌鼠6周龄、雄鼠8周龄性成熟,超过6月龄生殖能力开始下降,若出现不孕不育现象,建议优先确认繁殖笼小鼠的周龄和健康状态。通常按每笼1雄配2雌进行繁殖笼配置,若长期未见生仔(1~1.5个月)可以尝试将各笼雄雌鼠互换,或者雄鼠单放休息几天后再合笼。一般来说,至少需要2~4 对育龄小鼠进行繁育。若特殊品系有生育缺陷表型或需要加快繁育速度,可以扩大繁殖笼数量。
吃仔弃养?——环境与操作是关键
母鼠初次产仔,或笼盒内外环境异常时均有可能增加食仔或不带仔的概率。此外,人为的干扰(如沾到消毒剂、频繁抓取)等原因,均有可能导致小仔携带“异味”,从而出现弃养现象。因此,在确保带仔小鼠饲养环境适宜的情况下,需尽量减少对小鼠的操作,并及时观察笼盒内母鼠及小仔情况,若发现食仔或不带仔情况,也可考虑用相近时期合笼且母性较好的品系进行代乳操作。(操作建议详见文末手册)
难点3:鉴定准确性崩塌——结果不可重复的元凶
千辛万苦等到小鼠出生,基因型鉴定结果却一团糟?假阳性和假阴性是拖慢进度的终极杀手。
在鉴定时加入阳性对照、阴性对照及空白对照,能够更好判断鉴定结果是否准确,而若对照结果异常,则提示鉴定结果存在偏差。
假阳性(空白对照出现条带)?——警惕“气溶胶污染”
若实验结果出现假阳性,除排查试剂或耗材污染,还需警惕气溶胶污染风险。此类污染是PCR实验室的噩梦——极微量核酸气溶胶即可导致结果异常,且具顽固性。若已存在气溶胶污染,可通过优化程序:提高退火温度并减少3–5个循环,或者更换扩增区域(建议片段≤800bp) 尝试规避。当然,保持洁净实验室环境与规范操作,才是杜绝此类问题发生的根本途径。
假阴性(阳性对照没条带)?——模板/引物/程序是重点
PCR扩增效率与模板质量、酶、引物、反应程序均密切相关,需从四个方向逐一排查。但值得注意的是,某些实验结果可能具备一定的迷惑性,例如:某案例使用两对引物进行扩增,其中200bp条带扩增成功,而800bp未扩增出条带,而优化模版质量后,问题得到解决。因此,核酸模版的质控与保存也至关重要。
浓度与纯度:推荐使用浓度为20-80 ng/μl,A260/A280比值在1.8-2.0之间的DNA模板。
DNA保存条件:推荐TE溶解,短期(≤2周)可保存于4℃中,长期保存应置于-20℃中,且避免反复冻融。
更多模型建系策略、饲养繁育经验、基因鉴定技巧等硬核干货已为你整理成册~
扫描下方二维码,《基因工程模型小鼠使用手册》免费获取!

