虽然许多动物模型可以通过各种仓库和合作“从货架上”获得，但新动物模型的产生使更有效的研究成为可能，而不受以前派生的品系/菌株的限制。历史上，研究人员为他们的研究官方manbetx手机版生成定制的动物模型，通过(1)“内部”生成的组件;(2)与核心设施合作，通常是学术机构;(3)将模型生成的部分工作外包给合同研究组织(CRO)。官方manbetx手机版然而，其中一些方法可能在可靠性、故障时的保证和成本效益方面存在不足。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模型。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，并获得全额退款保证。Cyagen的服务使研究人员能够比以往任何时候更可靠、更快、更经济地为他们的研究生成新的动物模型，并使人们更加安心。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是至关重要的。官方manbetx手机版

模型的主要区别

“转基因”一词通常指的是任何通过基因插入、基因删除或基因替换等方式对DNA进行永久重组的动物模型。因此，这个宽泛的术语包括标准转基因、敲入、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是，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被改变，用一个工程DNA片段取代一个同源内源性片段。相比之下，在转基因动物中，经过改造的DNA片段是随机整合的，因此插入的DNA几乎可以在宿主基因组的任何地方结束，通常不会破坏同源内源序列。

敲除(KO)和敲除(KI)都是基因靶向的两种类型，它们在靶向基因的功能结果上存在差异。敲除是导致目标基因失活的改变。敲入基因是在基因组中有针对性的插入，导致基因产物的改变，如点突变或荧光标记的添加。敲除和敲除通常在胚胎干细胞(ES细胞)中使用同源重组进行，但使用TALEN和CRISPR/Cas9的核酸酶介导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。

标准的转基因模型

在这种类型的转基因动物中，一段外来DNA(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，每个转基因起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，每一个转基因奠基人都应该被视为一个单独的系，并且应该独立于其他奠基人繁殖。

优点:

与其他动物模型相比，这种方法的一般优点包括开发时间更短，所需的分子生物学工作更容易。

缺点:

整合是随机的，可以干扰内源基因的表达，或可能发生在转录沉默的基因组位点，导致表达差或不一致。

主要注意事项:

关于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;其中，piggyBAC转座酶将目标DNA插入到基因组的特定位点(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。

传统敲除/敲入和条件敲除/敲入模型

在这种方法中，通过在ES细胞中选定的位点上进行同源重组，将所需的基因组变化引入基因组。传统的敲除方法要求感兴趣的基因在所有细胞和组织类型中完全失活。基因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。这种模型的胚胎致死率并不罕见。另一方面，条件敲除方法会使组织子集或发育过程中特定时间的感兴趣基因失活。条件敲除通常通过creo -lox技术实现。虽然这两种模型都很复杂，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杀伤力的优势。在传统敲入和条件敲入方法中，转基因的单个拷贝被引入到一个特定的位点;结果表明，转基因基因在基于ES细胞的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的位点和整合的转基因拷贝数。它还允许以常规和条件方式高效率地敲入或敲出较大的碎片。

缺点:

基于ES细胞的方法明显比标准转基因方法慢(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靶向结构和筛选正确整合的胚胎干细胞。

主要注意事项:

Cyagen使用了一种名为Turboknockout®的基于ES细胞的专利方法，显著减少了产生动物的时间。通过使用超能力的ES细胞系和自删除靶向盒，TurboKnockout®可以在6-9个月的时间内传递生殖系，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(如TALEN, CRISPR/Cas9)可以被设计来识别和裂解任意序列。当这种核酸酶(或它们的DNA或mRNA前体)以基因组的特定位置为靶点被微注射到受精卵中时，靶位点的切割和不完全修复会导致一个或多个碱基对的小缺失(和插入，更罕见)。如果被切割的部位位于基因的编码区，就会产生敲除。如果修复过程中存在修复模板，则可以在裂解位点引入特定的点突变，产生敲入。

优点:

CRISPR基础方法比传统的基于ES细胞的方法更快，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敲入大片段DNA的效率非常低，这是CRISPR方法的一个主要限制。此外，CRISPR可以引入脱靶位点的变化，必须对其进行筛选，以防止不必要的变化和次生表型。

主要注意事项:

Cyagen已经进行了广泛的研发，并提供基于CRISPR的敲除和敲除，保证片段长度达6kb(大鼠2kb)。Cyagen还对潜在的脱靶效应进行了彻底的生物信息学分析，随后对创始人进行潜在的脱靶基因组修饰筛选。

人性化的模型

将小鼠和大鼠的等位基因人性化是使小鼠和大鼠更适合人类生物医学研究的一种强有力的方法。官方manbetx手机版一个人性化的等位基因由一个啮齿动物基因组成，该基因被相应的人类同源基因序列所取代。从本质上说，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。人性化的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}．

人性化的方法

有两种截然不同的人性化方法。在所谓的“敲除+转基因人化”中，将敲除的动物与携带随机整合的人类转基因的动物杂交，而“原位“人性化”包括将啮齿类动物的基因直接替换(即敲入)到相同基因位置的人类基因上。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，人化往往更加费力。由于许多小鼠已经被敲除，敲除+转基因方法通常只需要制造一个新的转基因小鼠，并与可用的敲除株杂交。然而，转基因等位基因的随机整合可能会在人化动物中产生意想不到的后果。

crispr /Cas9或TALENs的人性化

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异性点突变，而无需使用胚胎干细胞。对于人性化研究，这可以用于快速突变特定的碱基，以匹配人类感兴趣的等位基因，或有效地敲除啮齿动物基因为我们在敲除加转基因人性化。由于缺乏健壮的大鼠ES细胞系，以前对大鼠进行敲除非常困难，而人性化的大鼠现在很可能成为人类生物医学研究的有力工具。官方manbetx手机版

公司信息

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圣克拉拉E套房，
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service@cyagen.com
http://www.cyagen.com

参考文献

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