遗传背景系列知识 | 遗传背景的重要性
177 人阅读发布时间:2025-11-03 16:32
在检索JAX小鼠品系时,您很可能会在品系详情页看到以下说明:
This strain is on a genetic background different from that on which the allele was first characterized. It should be noted that the phenotype could vary from that originally described. We will modify the strain description if necessary as published results become available.
我们之所以附上这条说明,是因为在发表的文章中,使用小鼠的遗传背景及突变的数量都在不断增加。因此,研究人员必须比以往任何时候都更加留意所使用的小鼠模型的遗传背景。
对于小鼠品系而言,遗传背景是指其基因组成(所有基因座上的所有等位基因),但不包括感兴趣的突变基因,或者来自其他一两个品系的极少数遗传信息。遗传背景会显著影响小鼠品系的表型。正确的品系命名法可以表明一个突变品系的遗传背景。

NOD.129S7(B6)-Rag1tm1Mom/J (003729)
B6.129S7-Rag1tm1Mom/J (002216)
它们携带的突变完全相同,但第一个品系是NOD遗传背景,而第二个则是C57BL/6J (B6)遗传背景。
构建基因工程小鼠的技术得到大幅改进,这使得相应小鼠模型的数量、种类不断增加。一般来说,为了利用不同品系的特征(例如表型更加明显、繁殖更好等),感兴趣的等位基因(自发突变、靶向突变、转基因等)可以维持在一个或数个不同遗传背景上。有时,我们感兴趣的等位基因也会被转移到没有经过充分表征的遗传背景中。无论如何,忽视遗传背景很可能会严重混淆获得的研究结果。每个品系都有独特的等位基因,这些等位基因可能与突变、转基因或其它基因插入片段相互作用并影响其表达(改变DNA转录速率、影响mRNA稳定性、诱导表观遗传修饰等)。在遗传背景不明确或混合遗传背景的情况下,这类干扰效应的可能性尤其高。即使在某个特征明确的品系中,未被发现的修饰基因也可能干扰结果,使得结果难以解释。
例如肠道肿瘤经典突变ApcMin,这是一种在C57BL/6J种群中诱导获得的突变。当与AKR/J,、MA/MyJ、以及CAST等不同近交系配繁后,小鼠的发病率出现了明显降低。后续研究发现,这些品系携带特殊的ApcMin修饰位点Mom1 (modifier of Min 1)。
遗传背景影响ApcMin小鼠发病情况(源自Dietrich WF et al. Cell. 1993, PMID: 8242739)
虽然我们无法完全小鼠遗传背景混杂带来的影响,但是可以通过以下方法将影响降至最低:
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选择合适的对照。如果感兴趣的突变是自发产生的,或者是在一个特征明确的近交系中诱导产生的,那么该近交系是较为理想的对照选择
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在明确的遗传背景上构建所用品系(例如B6和FVB)
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在明确的胚胎干细胞系上构建靶向突变品系(例如B6或129来源)
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如有可能,在多种遗传背景下进行研究。如果所用品系为混合遗传背景,则可在两个亲本品系的杂交后代中进行分析。
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应考虑噪音、光照、饮食等环境因素对基因表达和行为的影响
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在所有研究交流中,使用正确的命名法描述所用到的小鼠模型