Cre-loxP

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Cre-loxp

Cre-loxP 系统是一种重组酶系统，源于P1噬菌体的一个DNA重组体系，该系统由组织特异性重组酶Cre和loxP位点组成，其中Cre重组酶是一种位点特异性的DNA重组酶，能特异性识别loxp位点并介导loxp位点间的序列删除或重组；loxP位点是一段长度为34bp的DNA序列，包括两个13bp的反向重复序列和一个不对称的8bp间隔区，其中反向重复序列是Cre重组酶的特异识别位点，而8bp的间隔区域决定了loxP位点的方向。

Cre-loxP 系统是一种被用作控制基因组DNA中位点特异性重组事件的遗传工具，被广泛应用于特异位点的基因敲除、基因插入、基因翻转和基因易位，可达到在基因水平上对生物体进行定向遗传改造的目的。该系统在真核生物和原核生物中均有广泛应用。

作用原理

一对loxp序列排列差异将导致不同结果，如基因敲除、基因倒位、基因易位等。

a. 敲除：若两个loxP位点位于同一条DNA链上，且方向相同，Cre重组酶可敲除loxP间的序列；

b. 倒位：若两个loxP位点位于同一条DNA链上，且方向相反，Cre重组酶诱导loxP间的序列倒位；

Cre-loxP诱导基因重组的方式

应用形式

当前，Cre/loxP系统主要有以转基因动物为载体和以病毒为载体两种形式。

a. 基于转基因动物的Cre/loxP基因操作。基因敲除：通过cre小鼠（一般使用组织特异性启动子表达cre重组酶）和含有loxp位点的floxed小鼠杂交，获得在特定组织或细胞中敲除靶基因的条件性敲除小鼠。基因激活：在两个同向的loxp位点之间加入终止信号，loxp位点后加入靶基因，floxed小鼠与cre鼠杂交后，cre重组酶将会切除终止信号和1个loxp位点，其loxp位点后面的靶基因就会被激活表达。然而基于转基因动物的Cre/loxP基因操作有一定局限性，如Cre和loxP转基因动物种类有限、制备耗时、成本高等。基于此，越来越多的科研工作者们选择使用病毒工具引入Cre或loxP元件。

b. 基于病毒在体注射的Cre/loxP基因敲除：使用病毒工具引入Cre或loxP元件，如将含有组织特异性启动子的Cre病毒注射到loxP转基因小鼠体内实现特定部位的靶基因敲除，这种方法可大大地缩短实验周期，使用特异性启动子驱动的cre重组酶表达结合定点注射的方法可实现更强的区域和组织特异性。

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