利用基因打靶技术研究疾病相关基因
随着小鼠基因组框架图于2002年12月正式发表，人类将进入利用小鼠作为模式生物进行功能基因组学研究的黄金时代。通过基因打靶技术可对小鼠染色体进行特异性的遗传修饰，包括简单的基因剔除、点突变的引入、染色体组大片断的删除和重排以及外源基因的定位整合等。近年来的研究表明，对基因打靶技术进行时间和空间上的调控已经成为可能。通过基因打靶技术对模式生物的遗传物质进行修饰并研究其相关的表型，可以提供基因突变导致疾病的直接证明，快速解析相关的分子途径和机制。在日前召开的“2002-2003·北京·生命科学领域联合年会”上，军事医学科学院生物工程研究所发育和疾病遗传学研究室的杨晓研究员向与会者介绍了他们利用基因打靶技术进行相关疾病基因研究所取得的进展。
杨晓研究员说，基因打靶是一种定向改变生物活体遗传信息的实验手段，它进展迅速，给现代生物学和医学研究带来了革命性的变化，成为后基因组时代研究基因功能最直接和最有效的方法。近年来，他所在的实验室建立和完善了转基因和基因打靶研究的技术平台，利用小鼠这种模式生物体系研究发育和疾病相关基因的功能，研究人类重大疾病动物模型。
以Smads基因为例，Smads基因是近年来新发现的转化生长因子—β信号下游的细胞质内信号转导因子，研究Smads基因在哺乳动物发育中的功能对于了解它们介导的TGF—β信号在包括肿瘤、骨关节炎、骨质疏松症在内的多种人类疾病中的可能作用具有重要的意义。杨晓研究员等通过对Smad3、Smad4、Smad5基因剔除小鼠的表型进行分析，揭示了Smads基因在哺乳动物早期胚胎发育、免疫系统维持、骨关节炎、血管发育等生理和病理过程中有重要功能。此外，为了克服大多数Smads基因剔除小鼠的致死表型，他们还利用同源重组技术研制了Smad5双等位基因剔除的胚胎干细胞，通过胚胎干细胞(ES细胞)体内和体外的分化研究进一步深入探索了Smad5介导的TGF—β信号在造血细胞和心肌细胞发育过程中的功能。利用同源重组和Cre—Loxp系统研制了Smad2和Smad4条件基因打靶小鼠，通过转基因技术获得了心肌细胞、胰腺、肝脏、静息型软骨细胞、成骨细胞、角质细胞、肠道组织特异性Cre转基因小鼠，为构建多种组织特异性基因剔除小鼠打下了基础。
杨晓研究员认为，通过对组织特异性基因剔除小鼠的深入研究，应能有助于我们进一步了解Smads介导的TGF—β信号在器官发生和肿瘤形成等生理和病理过程中的功能，从而最终为攻克人类相关疾病提供帮助。, http://www.100md.com
杨晓研究员说，基因打靶是一种定向改变生物活体遗传信息的实验手段，它进展迅速，给现代生物学和医学研究带来了革命性的变化，成为后基因组时代研究基因功能最直接和最有效的方法。近年来，他所在的实验室建立和完善了转基因和基因打靶研究的技术平台，利用小鼠这种模式生物体系研究发育和疾病相关基因的功能，研究人类重大疾病动物模型。
以Smads基因为例，Smads基因是近年来新发现的转化生长因子—β信号下游的细胞质内信号转导因子，研究Smads基因在哺乳动物发育中的功能对于了解它们介导的TGF—β信号在包括肿瘤、骨关节炎、骨质疏松症在内的多种人类疾病中的可能作用具有重要的意义。杨晓研究员等通过对Smad3、Smad4、Smad5基因剔除小鼠的表型进行分析，揭示了Smads基因在哺乳动物早期胚胎发育、免疫系统维持、骨关节炎、血管发育等生理和病理过程中有重要功能。此外，为了克服大多数Smads基因剔除小鼠的致死表型，他们还利用同源重组技术研制了Smad5双等位基因剔除的胚胎干细胞，通过胚胎干细胞(ES细胞)体内和体外的分化研究进一步深入探索了Smad5介导的TGF—β信号在造血细胞和心肌细胞发育过程中的功能。利用同源重组和Cre—Loxp系统研制了Smad2和Smad4条件基因打靶小鼠，通过转基因技术获得了心肌细胞、胰腺、肝脏、静息型软骨细胞、成骨细胞、角质细胞、肠道组织特异性Cre转基因小鼠，为构建多种组织特异性基因剔除小鼠打下了基础。
杨晓研究员认为，通过对组织特异性基因剔除小鼠的深入研究，应能有助于我们进一步了解Smads介导的TGF—β信号在器官发生和肿瘤形成等生理和病理过程中的功能，从而最终为攻克人类相关疾病提供帮助。, http://www.100md.com