在Cas9-ko项目中,F0代小鼠是爸爸妈妈,F1代小鼠是孩子。那么,它们是否完全等同,可以相互替代使用?F0和F1是通过什么方式获得的? “回交”是什么方法?带着这些疑问,我们一起来学习F0与F1的知识吧。
CRISPR/Cas9技术的问世使基因编辑变得更加容易,这也使它成为了生物科研行业炙手可热的技术。我们首先需要载体构建,再以单细胞受精卵为靶细胞,利用显微注射技术将构建好的载体DNA直接注射入受精卵的原核,再将受精卵移入假孕母体输卵管。受精卵继续发育成为个体,至小仔出生需要17.5天。小仔出生5-7天进行剪尾鉴定,最终得到阳性Founder鼠(即首建鼠,以下简称为F0)。从载体构建至获得F0代鼠,整个过程需要1-2个月。但由于原核注射的随机性,得到的每只F0都不相同,且每只F0代表一个独立的line。不同F0的表达会有差异。随后筛选4只左右最适合繁育的F0等待性成熟配繁,经过19-21天的孕期,小仔出生,5-7天进行剪尾鉴定,得到F1代阳性鼠,最后对阳性F1代做复核,就可以供鼠给客户了,从获得阳性F0至获得阳性F1需要3个月左右的周期。阳性F1代小鼠的任意细胞都具有两条染色体,一条来自Founder鼠,一条来自背景鼠。
由于F0不稳定的特点,比如不在生殖细胞表达,那么很有可能不遗传给后代。或者繁育了4只F0,其中只有2只能够遗传,另外2只是不遗传的。所以F0通常需要配一代背景鼠以获得能够稳定遗传的F1鼠。这里就涉及到“回交”的概念了,它是指一个品系与它的背景鼠交配,而不是子代与亲代交配。比如我们常遇到ES背景是129的品系,那么得到的Founder也是129背景的。由于在实验中,B6J背景的小鼠比129背景的更加实用和广泛,所以我们会用F0鼠配B6J背景,此时小鼠仍是混合的背景。只有当它与B6J交配10代以上,就完全是B6J背景了。
具有可遗传性的F0,也并不意味着会遗传100%的基因给后代。如果F0和F1相互替代使用,肯定会对实验造成影响。由于F0的不稳定,它们当然是不可以互配的。