續接上篇

GA和突變系的背景特征

GA品系數量的激增加劇了實(shí)驗嚙齒類(lèi)動(dòng)物中未定義的“混合背景”問(wèn)題。這對于那些需要用兩個(gè)獨立品系通過(guò)雜交子代開(kāi)展的誘導性和條件性GA模型可能要給與更高的關(guān)注，例如Cre小鼠與Floxp小鼠的雜交。

需特別關(guān)注GA品系背景的原因是即使擁有相同的突變基因，但如果動(dòng)物遺傳背景不同，也可能表現出不同的表型。最早報道的案例之一是經(jīng)典的糖尿病基因位點(diǎn)(Leprdb)突變，它在C57BL/6背景下會(huì )出現短暫的高血糖癥，但在C57BLKS背景下卻出現明顯的糖尿病癥狀。其他例子包括動(dòng)物遺傳背景會(huì )對Egfr(表皮生長(cháng)因子受體)敲除小鼠生存率造成影響，以及對Pten敲除小鼠的腫瘤發(fā)病率造成影響等。因此，每個(gè)GA品系都應該對其遺傳背景進(jìn)行確認，了解其在現有的遺傳背景下是否會(huì )對預期表型有影響，從而選擇更合適的遺傳背景及對照動(dòng)物。

對均勻分布，覆蓋全基因組的遺傳標記進(jìn)行掃描，可以用于評估來(lái)自不同近交系的基因的比例，典型的遺傳背景界定主要用于區分有可能混合的近交系背景。目前大部分應用的場(chǎng)景是去區分C57BL/6和129的亞系，因為在構建基因敲除/敲入小鼠時(shí)，大量應用的是129來(lái)源的ES細胞，而干細胞注射用的囊胚供體通常會(huì )利用野生型的C57BL/6小鼠，因此如果在后續繁育中沒(méi)有進(jìn)行回交，通常會(huì )得到B6;129混合遺傳背景的后代。混合遺傳背景的問(wèn)題可以通過(guò)以下方法避免：

（a）將轉基因或核酸酶（Cas9-sgRNA）注入選定背景的近交系胚胎。

（b）在選定背景品系來(lái)源的ES細胞中修改感興趣的基因。

（c）將嵌合體與用于構建的ES細胞來(lái)源背景相同的小鼠品系進(jìn)行雜交。

對于現有的GA品系，有必要去確認其遺傳背景，如果需要在單一背景上建立品系，則需通過(guò)回交或是在遺傳標記輔助下回交的方式進(jìn)行。定期用背景品系進(jìn)行回交也能最大限度地使遺傳背景保存一致。

遺傳穩定和冷凍保存方案

對于近交系、染色體置換系和同源系，育種方法和遺傳穩定計劃有助于最大限度地減少由于遺傳漂變造成的亞系分化，也有助于防止與其他品系意外雜交造成的遺傳污染。為了減少遺傳漂變，應盡量減少內部育種的傳代次數，并將品系委托給專(zhuān)業(yè)機構通過(guò)冷凍胚胎和/或精子保存，國外如JAX、EMMA、MMRRC、IMSR、RIKEN，國內如國家遺傳工程小鼠資源庫等。同時(shí)應按照杰克遜實(shí)驗室遺傳穩定計劃(GSP)的建議，每10代更換一次繁殖種群，以減緩遺傳漂變的積累。對于遠交系，應盡量減少近親繁殖，保持雜合度，同時(shí)也要管理遺傳漂變，否則會(huì )導致品系分化。 理想情況下，遠交系的種群應該保持至少25個(gè)繁殖對，每代近交系數都應控制在1%以下。

胚胎和配子的冷凍保存策略已被多個(gè)儲存庫采用，包括歐洲小鼠突變資源庫（EMMA/INFRAF RONTIER)、基因敲除小鼠計劃(KOMP)、杰克遜實(shí)驗室、動(dòng)物資源與發(fā)展中心(CARD) 和RIKEN生物資源中心。它們可以向實(shí)驗室提供冷凍保存的材料或活體小鼠。這些儲存庫有助于向全世界的科學(xué)界提供已經(jīng)建立的品系，并為可能丟失的品系提供備份。國際小鼠品系數據庫(IMSR)是一個(gè)可在線(xiàn)搜索的數據庫，集成了世界范圍內的小鼠品系、庫存和突變ES細胞系，包含近交系、突變系和基因工程小鼠。

參考文獻：

[1] Benavides F , T Rülicke,  Prins J B , et al. Genetic quality assurance and genetic monitoring of laboratory mice and rats: FELASA Working Group Report:[J]. Laboratory Animals, 2020, 54(2):135-148.