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根据遗传特点的不同,实验小鼠可分为三大类: 近交系、封闭群和杂交群 。
参考标准:中国国家质量监督检验检疫总局发布的〖实验动物 哺乳类实验动物的遗传质量控制〗(GB 14923-2010)
1、近交系
近交系是指近交系数大于99%、近交程度相当于20代以上连续全同胞或亲子交配,群体遗传基因高度纯合稳定的动物群。
命名规则
1、一般以简短的(1-4个)大写英文字母命名。例如A、AE、DBA、STAR等;
2、也可在大写字母之间添加阿拉伯数字,如C3H、C57BL等;
3、近交系的近交世代数用大写的英文字母“F”表示,例如当一个近交系的近交代数为81时,写成(F81)。
4、不符合命名规则,但是被国际所承认的命名可继续沿用,如 615、129、101等。
(ps:129(F23)表示:129小鼠,近交代数为第23代。)
亚系
亚系是近交系的分支,由于残留杂合基因的分离、基因突变以及在不同地区繁育而造成同一品系内不同分支之间在遗传上有差异的动物。
命名规则
1、在原品系后加「/」,在后面加上亚系代号。(代号指的是培育该品系的研究者或者实验室)
2、比如A/He表示由Heston博士培育的A品系的亚系;
3、可以是数字,比如C57BL/6和C57BL/10表示C57BL的两个亚系;
4、也可以是数字加研究者或实验室代码,比如C57BL/6J和C57BL/10J表示由美国杰克逊实验室维系的C57BL的两个亚系。
5、也有后标小写字母的历史沿用的亚系,比如BALB/c。
2、封闭群/远交群
以非近亲交配方式进行繁殖生产的一个实验动物种群,在不从其外部引入新个体的条件下至少连续繁殖4代以上。封闭群既保持了群体的一般特性又保持了动物的杂合性。
命名规则
封闭群由2-4个大写英文字母命名,种群名称前标明保持者的英文缩写名称,第一个字母须大写,后面的字母小写,一般不超过4个字母。保持者与种群之间用冒号分开。
1、Lac:LACA表示由英国实验动物中心(Lac)保持的LACA封闭群小鼠。
2、不符合命名规则,但是被国际所承认的命名可继续沿用,如 Wistar大鼠封闭群,日本的ddy封闭群小鼠等。
3、杂交群
杂交群指的是由不同品系或种群之间杂交产生的后代。用于实验研究的杂交群是指两个近交系之间交配所繁殖的子一代动物,简称F1代动物。
命名规则
杂交1代小鼠按照以下方式命名:
雌性亲代名称在前,雄性亲代名称居后,二者之间以大写英文字母“X”相连表示杂交,再在后面加上杂交的代数。
例如:C57BL/6系的雌种和DBA/2系的雄种杂交后生的F1代称为:C57BL/6XDBA/2。(也可以将两个亲本近交品系的缩写按照雌雄的顺序写在一起,再加上F1,即B6D2F1)
常见的小鼠的命名方式相对来讲比较简单,我们在阅读文献时,会遇到一种由数字、字母、上标和符号组成的名字,这种是基因工程小鼠的命名。
常见的基因工程小鼠有两种命名方式
1、基因定点修饰小鼠的命名方式:比如敲除、敲入、点突变等;
2、随机转基因小鼠命名方式。
基因定点修饰小鼠的命名方式
以129X1-Cftr tm1(Otx2)Unc 为例
从上图可以获得的信息
★ 小鼠品系:129X1
★ 被修饰的基因:Cftr
★ 修饰技术:ES打靶技术
★ 插入的基因:Otx2
★ 基因序列号:1
该命名表示,Cftr基因编码区被Otx2基因取代。
下面逐一解释每一部分所代表的的意思。
1、品系背景
如果是在单一的小鼠背景上完成的基因修饰,且在繁育过程中未引入其它品系,那么这一part就可以以品系简写来表示。
下面是部分品系全名所对应的缩写:
1、如果是在混合品系背景上,那么可以用这几个品系(<3个)缩写,并以分号作为间隔。分号前表示受体,分号后表示供体。
例如:在一个来自C57BL/6与129杂交 ES 细胞系上定点敲除某个基因,可以用B6;129表示。
当这个混合品系再与 C57BL/6 小鼠回交至近交系程度,那么就要把「;」改写为「.」,即 B6;129 → B6.129(混合近交系变为同源导入近交系)。
2、如果供体品系是混合背景或有未知来源,那么回交至受体品系的近交系程度后,可以用「.Cg」来表示,比如:B6.Cg 。
3、 如果存在3个以上祖系或有未知来源的混合遗传背景,那么以『STOCK』 来表示。
2、被修饰的基因(斜体)
这里的基因名用的是Gene Symbol。
Gene Symbol 有以下特点:
☆ 物种中唯一的
☆ 短,3-5个字母,最多不超过10个字母
☆ 只用罗马字母和阿拉伯数字
☆ 大写字母开头,后跟小写字母或数字
☆ 不包括组织特异性或分子量
☆ 最好跟 Gene Name 的首字母一致
☆ 斜体表示
☆ 不同物种的同源基因使用相同的Gene Symbol
Gene Name 则一般有以下特点:
o 简短,可以是几个单词,包含基因功能或特点
o 首字母小写(人名或专有名词除外)
o 使用美式拼写方法
例如:Shh 是 Gene Symbol,而 sonic hedgehog 则是它的 Gene Name。
这里要特别提一下定点过表达的这类情况:
目前最常用的两个定点过表达的整合位点,一个 Rosa26位点,一个是 H11位点。
➤ Rosa26是一个基因,所以可以用它的Gene Symbol,也就是 Gt(ROSA)26Sor。
➤ H11并不是某一个特定基因,而是存在于两个基因之间的一个特定染色体位置,所以没有 Gene Symbol。目前公认的命名是 Igs2,表示 intergenic site 2 的缩写。
3、修饰方式(上标)
基因修饰方式一般分为两种:tm 和 em。
◆ tm
利用ES打靶技术构建的小鼠,用 tm 表示,tm代表 targeted mutation。
◆ em
核酸内切酶系统(比如现在大热的CRISPR/Cas9)介导的基因修饰,用 em 表示 endonuclease-mediated mutation。
例如:FVB-Rab38 em1Rkuhn
4、编号(上标)
这里的编号是指在该实验室中,对该基因修饰的序列号。
例如:Trp53 tm1Holl ,表示在Holl实验室对Trp53基因进行的第一次突变。
有时候会看到 tm1.1、tm1.2的情况,这是指条件性基因敲除(CKO)小鼠在与生殖系重组酶工具鼠交配后获得的子代小鼠品系,为了与亲代 CKO 小鼠(编号为 tm1)区分。
5、插入结构(上标)
1、如果有敲入的基因,可以在括号内写出插入的外源基因。
例如:Cd19 tm1(cre)Cgn
2、如果敲入的是RNAi,那么把RNAi针对的靶点写进括号中。
例如:Gene tm # (RNAi:Il23a) Labcode
3、对于基因敲除和条件性基因敲除,在命名中一般不用加入插入结构的部分,即编号后紧跟实验室代号。
例如:Trp53 tm1Holl
6、实验室代号(上标)
一般实验室代号是机构名称的首字母缩写。
常见实验室代码:
J —— The Jackson Laboratory
Kyo —— Kyoto University
N ——National Insititutes of Health
Crl ——The Charles River Laboratory
Rik ——The Institute of Physical and Chemical Research(RIKEN)
随机转基因小鼠的命名
转基因小鼠是指基因组中随机整合外源基因,并在体内表达转入基因的小鼠。通常采用显微注射技术将外源DNA注射(或逆转录病毒介导等方法)到一个受精卵细胞核中,使外源DNA随机整合到小鼠基因组中,产生带有外源基因的遗传性突变小鼠模型。
例如:C57BL/6–Tg(CAG-EGFP)1Osb
从该命名可以获得的信息:
背景品系:C57BL/6小鼠
构建技术:转基因
转入的基因:在CAG启动子下表达的EGFp基因
来源:Osb实验室实验室指定编号
1、转入基因
在括号中填入转入基因的启动子信息以及Gene Symbol。
由于转入的基因是外来DNA材料的随机插入,且不是天然基因组的一部分,所以不需要写成斜体。
2、编号
实验室对已成功的转基因品系给予的特定编号。
如果使用转座子系统来制备转基因小鼠的话,那么命名时需要在 Tg 后面加上Tn,表示transposable element。
后面的括号内包括:所使用的转座子系统缩写,以及构建的载体结构,两者用「-」链接。
即TgTn(transposon_class_abbreviation-vector)#Labcode。
例如:B6.Cg-TgTn(sb-lacZ,GFP)IF2Jtak/JtakRbrc
基因工程小鼠的一般简写方式
通常在文章中对所用的基因工程小鼠进行表述时,可以采用简写的方式。
首先,大小鼠的基因符号使用斜体,第一个字母大写,其余小写。例如:Igf1(胰岛素生长因子1)
特别注意的是,蛋白质的名称和基因符号相同,但蛋白质不用斜体,且全部用大写。如:IGF1
人的基因符号用斜体,且所有的字母用大写表示。如:IGF1
因此注明大小鼠的名字时要注意用大写首字母及斜体表示。
基因敲除
基因敲入
将敲入的元件写在上标里。
例如,Shh基因E177A点突变杂合子
如果shh基因敲入报告基因或Cre重组酶基因,可以写成
或者也可以直接写成
转基因
一般直接写出表达的基因结构
例如:Villin promoter 驱动 EGFP 报告基因的转基因小鼠就可以表示为Vil-EGFP。
条件性基因敲除
将 flox 作为上标表示,比如:
■ 如果与广泛表达 Cre 或生殖系表达 Cre 工具鼠交配后获得了全身敲除的小鼠,那么可以按 KO 小鼠的规则来简写。
■ 如果与组织特异性 Cre 小鼠交配,那么可以组合写成:
■ 如果文章中只用到一种组织特异性 Cre 工具鼠,也可以按 KO 的方式简写,即 Gene-/- 可以表示 flox 纯合子且 Cre 阳性小鼠。
■ 如果有多种不同的 Cre,那么就需要分别表示。
例如:Tlr5 flox 小鼠分别与小肠上皮细胞(IEC)特异性 Cre(Vil-Cre)、DC 细胞特异性 Cre(CD11c-Cre) 交配的子代中发生基因敲除的纯合子小鼠可以分别表示为
如果觉得这样写太麻烦,也可以这样表示
OK,本期的基因工程小鼠的命名规则就介绍到这里了,大家有兴趣的话也可以到MGI网站上深入了解实验小鼠的其他知识。
网站链接:http://www.informatics.jax.org/
也可以参考由王超主编的《基因修饰小鼠制备常用技术》