虽然许多动物模型可以通过各种存储库和合作“现成”获得，但新动物模型的产生使更有效的研究成为可能，而不受先前衍生系/品系的限制。从历史上看，研究人员通过以下官方manbetx手机版组合为他们的研究生成定制的动物模型:(1)内部生成的组件;(2)与核心机构(通常是学术机构)合作;(3)将模型生成部分外包给合同研究组织(CRO)。官方manbetx手机版然而，其中一些方法在可靠性、故障时的保证和成本效益方面可能存在不足。Cyagen Biosciences自2006年成立以来，已成为世界领先的定制动物模型供应商，每年提供数百种新颖的系列。凭借TurboKnockout®等新技术，Cyagen的服务使研究人员能够在6-8个月内生成有条件的动物模型，并保证全额退款，Cyagen的服务使研究人员能够比以往更可靠，更快速，更经济地为他们的研究生成新型动物模型，并且更加安心。官方manbetx手机版然而，了解不同类型动物模型之间的关键差异，对于为给定的研究领域开发最相关的模型至关重要。官方manbetx手机版

模型的关键区别

“转基因”一词通常指的是通过基因插入、基因删除或基因替换永久重新设计DNA的任何动物模型。因此，这个广义的术语包括标准转基因、敲除蛋白、常规敲除和条件敲除动物。

标准转基因动物和基因靶向(敲除或敲入)动物之间的关键区别在于，在敲除和敲入模型中，基因组DNA序列通过同源重组在目标基因组的特定位点发生改变，用工程DNA片段取代同源内源片段。相比之下，在转基因动物中，DNA的工程片段是随机整合的，因此插入的DNA可以在宿主基因组的几乎任何地方结束，并且通常不会破坏同源的内源序列。

敲除(KO)和敲入(KI)都是基因靶向的类型，它们在靶向基因的功能结果上彼此不同。基因敲除是导致目标基因失活的变化。敲除蛋白是一种靶向插入基因组的基因，它会导致基因产物的改变，比如点突变或荧光标签的增加。敲除和Knockins通常在胚胎干细胞(ES细胞)中使用同源重组进行，但使用TALEN和CRISPR/Cas9进行核酸酶介导的基因组编辑也可以在不使用ES细胞的情况下产生敲除或小的序列变化。

标准转基因模型

在这种类型的转基因动物中，外源DNA片段(转基因)通过随机整合被引入基因组。根据整合位置的不同，该转基因的表达水平会有所不同。此外，每个转基因创始动物将有不同的整合位点和不同数量的转基因拷贝。因此，每个转基因创始人应该被视为一个单独的品系，应该独立于其他创始人进行培育。

优点:

与其他动物模型相比，这种方法的总体优势包括开发时间更短，所需的分子生物学工作更容易。

缺点:

整合是随机的，可以干扰内源性基因的表达，或者可能发生在转录沉默的基因组位点，导致表达不良或不一致。

主要注意事项:

对插入位点和拷贝数的担忧可以通过使用另一种转基因方法来缓解:PiggyBAC。这些转基因是基于转座子的;piggyBAC转座酶将目标DNA插入基因组的特定位点(TTAA区域)，从而改善整合(每个整合位点一个拷贝)和更一致的表达。

常规敲除/敲除和条件敲除/敲除模型

在这种方法中，通过在胚胎干细胞中选定位点的同源重组，将所需的基因组变化引入基因组。传统的基因敲除方法要求目标基因在所有细胞和组织类型中完全失活。基因的失活通常可以通过随机突变、基因陷阱方法或基因靶向来实现。胚胎致死在这个模型中并不罕见。另一方面，条件敲除方法在组织子集中或在发育的特定时间使感兴趣的基因失活。条件淘汰通常通过Cre-lox技术实现。虽然这两种模型都很复杂，并且需要大量的时间来构建，但条件敲除方法具有避免潜在的胚胎致命性的优势。在常规和条件敲入方法中，转基因的单个拷贝被引入特定位点;因此，转基因基因在ES细胞模型中的表达比标准转基因模型更一致。

优点:

这种方法可以控制整合位点和整合的转基因拷贝数。它还允许以常规和有条件的方式高效率地敲入或敲出大块碎片。

缺点:

基于胚胎干细胞的方法明显慢于标准的转基因方法(大约12个月，而不是3-5个月)。敲入模型可能需要更多的时间来组装DNA靶向构建和筛选正确整合的胚胎干细胞。

主要注意事项:

Cyagen采用了一种专有的基于胚胎干细胞的方法，称为Turboknockout®，大大减少了产生动物所需的时间。通过利用一种超级高效的胚胎干细胞系和一种自我删除的靶向盒，TurboKnockout®可以在6-9个月内将生殖系传递给动物，与基于CRISPR的方法相当。

基因组编辑敲除和敲入模型

几种人工构建的核酸酶(例如，TALEN, CRISPR/Cas9)可以被设计来识别和切割任意序列。当这些核酸酶(或它们的DNA或mRNA前体)被设计用于靶向基因组中的特定位点时，将其微注射到受精卵中，目标位点的切割随后是不完美的修复，可能导致一个或多个碱基对的小缺失(和插入，更罕见)。如果切割位点位于基因的编码区，就会产生基因敲除。如果在修复过程中存在修复模板，则可以在切割位点引入特定的点突变，从而产生敲入。

优点:

基于CRISPR的方法比传统的基于胚胎干细胞的方法更快，而且通常更便宜。

缺点:

从历史上看，与胚胎干细胞靶向相比，使用CRISPR敲除大片段DNA的效率非常低，这是CRISPR方法的一个主要限制。此外，CRISPR可以向脱靶位点引入变化，必须对其进行筛选，以防止不希望的变化和继发性表型。

主要注意事项:

Cyagen进行了广泛的研发，并提供基于CRISPR的敲除和敲入蛋白，保证片段长度可达6kb(大鼠为2kb)。Cyagen还对潜在的脱靶效应进行彻底的生物信息学分析，并随后筛选潜在脱靶基因组修饰的创始人。

人性化的模型

小鼠和大鼠等位基因的人源化是使小鼠和大鼠更适合人类生物医学研究的有力途径。官方manbetx手机版人源化等位基因由一个啮齿动物基因组成，该基因被消除并被相应的人类同源基因序列所取代。从本质上讲，这允许对人类基因进行实验在活的有机体内在啮齿动物体内。人源化啮齿类动物模型已被应用于免疫学、癌症研究、药物发现、移植研究、传染病研究等领域官方manbetx手机版^{1 - 10}．

人性化的途径

有两种截然不同的人性化方法。在所谓的“基因敲除+转基因人源化”中，敲除动物与携带随机整合的人类转基因的动物杂交，而“原位“人源化”包括在相同的遗传位置用人类对应基因直接替换(即敲入)啮齿动物基因。在这两种情况下，人类等位基因可能是人类细菌人工染色体(BAC)或更小的人类基因结构。

原位由于需要对胚胎干细胞进行操作，人源化通常更加费力。由于许多小鼠已经被敲除，敲除加转基因的方法通常只需要制造一个新的转基因小鼠，并与可用的敲除菌株杂交。然而，转基因等位基因的随机整合可能在人源化动物中产生意想不到的后果。

通过crispr /Cas9或TALENs进行人源化

核酸酶介导的基因组编辑的最新进展现在允许快速和廉价的小鼠和大鼠敲除和特定的点突变，而无需使用胚胎干细胞。对于人源化研究，这可以用来快速突变特定的碱基以匹配感兴趣的人类等位基因，或者在敲除加转基因人源化中有效地敲除啮齿动物基因。由于缺乏强大的大鼠胚胎干细胞系，以前敲除大鼠非常困难，而人源化大鼠现在可能成为人类生物医学研究的有力工具。官方manbetx手机版

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圣克拉拉E套房，
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http://www.cyagen.com

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