應用基因打靶技術促進功能基因組學研究
基因打靶技術是近10年來在轉基因技術和人工同源重組技術基礎上發(fā)展起來的能夠使外源基因定點整合的高新生物技術,其中人工同源重組方法使科學家們針對基因組上某一靶基因進行精確修飾(俗稱基因打靶)的愿望成為可能。具體地說，就是能夠使外源DNA與受體細胞基因組上的同源序列之間發(fā)生重組，并整合到預定位點上，而不累及其它基因，從而改變細胞的遺傳性。
根據重組后靶基因的特征，基因打靶大致可分為兩種類型：⑴基因破壞或剔除 由于外源序列的引入或部分取代，靶基因原有結構被破壞。⑵基因置換 靶基因的全部序列為新的基因或改造后的基因所取代。
基因打靶目前己被證明是能精確修飾基因組的最有效方法，它能對復雜的哺乳動物細胞基因組進行定點定量地修飾，從而精細改變細胞或動物整體本身的遺傳結構和特征，甚至可以實現(xiàn)組織特異性、發(fā)育階段特異性的基因突變。因此，作為獨特的模式生物體(類似于人體內的其它各種背景因素仍然存在)，基因剔除或置換小鼠模型用途廣泛，尤其對于繼人類基因組計劃之后正在全球范圍內競相開展的功能基因組學研究具有極為重要的意義。
⑴建立人類疾病模型 在基因組的特定位點引入所設計的基因突變，可模擬造成人類遺傳性疾病的基因結構或基因數量的異常。如在動物基因組引入病毒基因組，則可模擬病毒性疾病的發(fā)病過程。
⑵分析特定基因表達產物的生物學功能 通過對基因結構進行修飾，在動物發(fā)生、發(fā)育的全過程中分析基因修飾與動物表型的關系；在活體動物中研究基因的功能及其結構/功能的關系，了解不同基因之間的關系，從而揭示基因的真實功能。
⑶基因活動的調控機制 基因剔除小鼠能夠人為地控制剔除事件發(fā)生的時空性，可用于探討基因活動的復雜調控機制。
⑷建立特殊的遺傳工程小鼠品系 例如通過基因置換可以得到能夠直接產生人源性單克隆抗體的小鼠品系，用作醫(yī)藥研究與應用。
⑸藥物篩選和新藥評價體系 通過基因剔除技術可以得到特定基因缺陷的小鼠品系，用于藥物有效性評價和安全性評價。
⑹研究環(huán)境誘變劑的作用規(guī)律 將所引入的DNA片段作為環(huán)境誘變劑作用的靶DNA，通過對它回收后進行結構分析，研究誘變劑造成DNA損傷和誘發(fā)基因突變的規(guī)律。
目前在美國、西歐等發(fā)達國家，基因打靶己成為一種較成熟的遺傳工程手段，在醫(yī)學研究領域的一些一流實驗室均能從事基因打靶研究。然而，國內有關研究尚處于起步階段，盡管最早的探索者從事這一研究已有多年，但迄今罕見成功的報道。目前，我們應用普通基因剔除和條件性基因替代技術，建立了蛋白質Z基因缺失和凝血因子V Leiden(基因點突變)動物模型，用于出凝血調節(jié)機制的研究，闡明了蛋白質Z在調節(jié)凝血過程中的重要生理功能。, 百拇醫(yī)藥(殷正豐)
根據重組后靶基因的特征，基因打靶大致可分為兩種類型：⑴基因破壞或剔除 由于外源序列的引入或部分取代，靶基因原有結構被破壞。⑵基因置換 靶基因的全部序列為新的基因或改造后的基因所取代。
基因打靶目前己被證明是能精確修飾基因組的最有效方法，它能對復雜的哺乳動物細胞基因組進行定點定量地修飾，從而精細改變細胞或動物整體本身的遺傳結構和特征，甚至可以實現(xiàn)組織特異性、發(fā)育階段特異性的基因突變。因此，作為獨特的模式生物體(類似于人體內的其它各種背景因素仍然存在)，基因剔除或置換小鼠模型用途廣泛，尤其對于繼人類基因組計劃之后正在全球范圍內競相開展的功能基因組學研究具有極為重要的意義。
⑴建立人類疾病模型 在基因組的特定位點引入所設計的基因突變，可模擬造成人類遺傳性疾病的基因結構或基因數量的異常。如在動物基因組引入病毒基因組，則可模擬病毒性疾病的發(fā)病過程。
⑵分析特定基因表達產物的生物學功能 通過對基因結構進行修飾，在動物發(fā)生、發(fā)育的全過程中分析基因修飾與動物表型的關系；在活體動物中研究基因的功能及其結構/功能的關系，了解不同基因之間的關系，從而揭示基因的真實功能。
⑶基因活動的調控機制 基因剔除小鼠能夠人為地控制剔除事件發(fā)生的時空性，可用于探討基因活動的復雜調控機制。
⑷建立特殊的遺傳工程小鼠品系 例如通過基因置換可以得到能夠直接產生人源性單克隆抗體的小鼠品系，用作醫(yī)藥研究與應用。
⑸藥物篩選和新藥評價體系 通過基因剔除技術可以得到特定基因缺陷的小鼠品系，用于藥物有效性評價和安全性評價。
⑹研究環(huán)境誘變劑的作用規(guī)律 將所引入的DNA片段作為環(huán)境誘變劑作用的靶DNA，通過對它回收后進行結構分析，研究誘變劑造成DNA損傷和誘發(fā)基因突變的規(guī)律。
目前在美國、西歐等發(fā)達國家，基因打靶己成為一種較成熟的遺傳工程手段，在醫(yī)學研究領域的一些一流實驗室均能從事基因打靶研究。然而，國內有關研究尚處于起步階段，盡管最早的探索者從事這一研究已有多年，但迄今罕見成功的報道。目前，我們應用普通基因剔除和條件性基因替代技術，建立了蛋白質Z基因缺失和凝血因子V Leiden(基因點突變)動物模型，用于出凝血調節(jié)機制的研究，闡明了蛋白質Z在調節(jié)凝血過程中的重要生理功能。, 百拇醫(yī)藥(殷正豐)