长读长 PacBio HiFi 测序解析 Nestin-CreERT2KEisc/J 转基因的基因组整合位点与结构
Long-read PacBio HiFi sequencing resolves the genomic integration site and structure of the Nestin-CreERT2KEisc/J transgene
用 PacBio HiFi 全基因组长读长测序解析 Tg(Nes-cre/ERT2)KEisc/J 转基因小鼠的整合位点:13.7 kb 转基因完整重建,定位于 6 号染色体 Kcnd2 基因第 1 内含子,插入伴随 17.4 kb 内源 DNA 缺失。基于整合接合位点开发的等位基因特异性 PCR 可直接用于合子性鉴定,展示了长读长 HiFi 测序回顾性解析传统转基因模型的能力。
可诱导的CreERT2体系一直是小鼠体内时空特异性基因操作的主力工具。早在2003年,胶质谱系的PLP-CreERT2与P0Cx-CreERT2品系就实现了他莫昔芬诱导下施万细胞和少突胶质细胞谱系的可控重组[1];随后VECad-CreERT2带来了内皮特异性的诱导重组[2],GFAP-CreERT2则解决了星形胶质细胞中基因删除的时间控制问题[3]。这些工作无一例外以报告小鼠交叉验证重组特异性和诱导效率,但关注点都停留在表达格局层面,随机整合的转基因在基因组中的落点及伴随的改动并未被触及。整合位点不明不仅困扰合子型判定,也可能掩盖对内源基因组的破坏,这一隐患在大量遗留品系中长期悬而未决。
新研究选取的正是这样一个“重器”:在大鼠Nes调控元件驱动下表达CreERT2的Tg(Nes-cre/ERT2)KEisc/J品系,广泛用于神经干祖细胞的体内谱系示踪(JAX库存号016261[4]),此前还被用于脊髓损伤后NG2胶质细胞的谱系追踪[5]。作者以PacBio HiFi长读长全基因组测序直接攻克了悬置已久的整合位点问题:完整重构了13.7 kb的转基因序列,将其定位于6号染色体Kcnd2内含子1,并发现插入伴随了17.4 kb内源基因组DNA的缺失。据报道,KCND2编码一种电压门控钾通道亚基,介导快速失活的A型外向钾电流并影响复极化[6],如此大片段的缺失恰好落在此基因内部,提示使用者需要重新审视该品系背景下Kcnd2是否受累。基于鉴定出的整合接序,作者进一步开发了等位基因特异性PCR,可直接判定合子型。
相对以往仅靠报告基因验证表型特异性的品系表征[1][2][3],这项工作把标准推进到了分子结构层面:既给出转基因的完整架构与精确坐标,又把原本隐藏的基因组改动显性化,并将其转化为可操作的基因分型工具。作者也明确提出,长读长HiFi测序可作为重访遗留转基因品系的通用路径,在揭示隐藏改动的同时实现精准分型;而2026年9月发表的一份Nestin-Cre品系用户指南仍在汇总多款此类工具[7],意味着这一方法具有广泛的潜在适用对象。
当然,摘要并未评估该缺失对Kcnd2表达或功能的实际影响,等位基因特异性PCR在不同遗传背景与实验室条件下的稳健性也有待检验,这些均留待后续工作回答。
- 1.Tamoxifen-inducible glia-specific Cre mice for somatic mutagenesis in oligodendrocytes and Schwann cells · Mol Cell Neurosci 2003
- 2.VE-cadherin-CreERT2 transgenic mouse: a model for inducible recombination in the endothelium · Dev Dyn 2006
- 3.Temporal control of gene recombination in astrocytes by transgenic expression of the tamoxifen-inducible DNA recombinase variant CreERT2 · Glia 2006
- 4.Hypomorphism of Fto and Rpgrip1l causes obesity in mice · jci.org 2026
- 5.In vivo reprogramming of NG2 glia enables adult ... - PMC · pmc.ncbi.nlm.nih.gov 2026
- 6.KCND2 gene Potassium Voltage-Gated Channel ... · genecards.org 2026
- 7.Nestin-Cre Mouse Lines: A User Guide for CNS Genetics · jneurosci.org 2026
来源:bioRxiv Genomics · biorxiv.org