生死细胞突变在淋巴细胞中功能检测模型的建立、分析和应用

摘要

小鼠突变品系在近年来的快速积累为以表型分析为基础的遗传筛选提供了珍贵的资源。然而，如果纯合突变基因导致小鼠在胚胎发育早期产生缺陷，往往会不同程度地阻碍了我们在成熟体细胞中研究该基因的功能，例如成熟小鼠的淋巴细胞。这里我们建立了两种新的有丝分裂重组模型，它们都能够在一定程度上帮助我们在淋巴细胞中检测生殖细胞突变产生的表型和进行功能研究。
　　 一种方法是通过染色体删除在发育中的淋巴细胞内诱导杂合性缺失。在细胞有丝分裂的G2/M期，Cre/loxP介导的反向染色单体重组可以导致染色体删除，分裂后产生的子细胞将丢失全部或者部分的重组染色体。通过实验我们证明，这样的子细胞是能够存活的，而且可以进行多次的细胞分裂。这些细胞为接下来的表型分析提供了研究对象。我们利用这个重组模型在B淋巴细胞发育早期诱导了E2A基因的杂合性缺失。我们观察到，通过染色体删除，当在E2A杂合突变背景的小鼠中移除野生型的E2A等位基因时，祖B淋巴细胞和前B淋巴细胞数目都明显减少。实验结果与已知的E2A基因在B淋巴细胞早期发育中的功能一致。我们还利用相同的模型高效率诱导了HEB基因的杂合性缺失，以检测该基因在T细胞发育中的功能。我们的研究结果显示，在淋巴系统中，Cre介导的高效率染色体删除，为在全基因组范围内研究生殖细胞突变提供了崭新的思路和便捷的手段。
　　 另一种方法是在细胞有丝分裂期间，通过诱导1号染色体同源重组，产生镶嵌型的淋巴组织。在lckCre的作用下，T淋巴细胞中的姐妹染色单体在loxP位点发生同源重组，并在杂合的遗传背景上产生纯合细胞克隆。我们利用1号染色体同源重组模型分析了DHX9在T淋巴细胞发育中的功能。通过镶嵌体分析，我们发现在胸腺和外周淋巴器官内，DHX9纯合突变克隆明显减少，显示DHX9缺失对发育中T细胞的存活有一定的影响。