扩繁:目前小鼠品系已达上万种,大鼠品系也超过上千种,这些品系的繁殖性能千差万别,需要根据具体品系的特点,针对性的优化种群管理方案。依托20年的大小鼠种群管理经验和完善的动物设施质控体系。
维通达可以根据客户需要,制定合适的扩繁方案,提供品系建立、常规扩繁、快速扩繁和活体保种等专业服务。
一、品系建立
大鼠和小鼠,按照育种方式不同,分为近交系和封闭群。JAX将遗传背景不清楚的;或者首建鼠(Founder)来源于3种或以上品系;或者首建鼠是远交系(Outbred),统称为群(STOCK)。比如,STOCK按照全同胞兄妹交配20代之前,仍称为STOCK;兄妹交配20代之后,称为近交系(Inbred)。
品系建立根据具体情况选择不同的繁殖策略,包括简单扩繁和复杂扩繁。品系建立一般包含两个方面的内容:(1)基因型鉴定(PCR或测序鉴定)和表型分析;(2)种群的选择和扩繁。维通达可以提供品系建立的全套或者部分(客户选择)的服务。
1. 品系建立流程
对于随机转基因和CRISPR技术产生的敲除鼠,由于插入位点/删除碱基数/拷贝数的不同,每一只founder(F0)的基因型和表型可能不同。维通达可以为客户提供标准的品系建立服务,筛选到符合实验需要的基因编辑模型(品系,见下图,源于JAX)。
首建鼠(Founder)与野生鼠(WT)交配,获得杂合F1代,杂合F1代交配获得纯合F2代。从F1或F2代中选择种鼠(breeders),建立符合要求的品系。
(1) 简单品系(KO或KI等)扩繁流程
(2) 复杂品系(转基因等)扩繁流程
二、快速扩繁
采用超数排卵的方法获得卵母细胞,通过新鲜或冷冻精子进行体外受精(IVF),将2-cell时期的受精卵胚胎移植到代孕小鼠体内,一代获得大量子代小鼠的过程。
(1)快速扩繁优势
-只需要提供精子或少量雄性小鼠。
-6~12周即可提供大量同批次后代。
-基因敲除或CKO小鼠繁育周期缩短30~50%。
(2)科学经济扩繁方案制定:
按照计划扩繁,获得足够数量的大小鼠模型,是确保实验进行的前提。维通达主要依据大小鼠的扩繁性能和行业认可的扩繁性能计算公式,制定科学经济的扩繁方案。
基本生理参数:
-小鼠6~8周左右性成熟,大鼠8~10周左右性成熟
-小鼠孕期约3周(19~21天);大鼠孕期约3.2周(22~25天)
-首胎间隔4~6周。
-小鼠传一代需要3个月左右。
影响扩繁速度的雌雄鼠因素:
①雄鼠,精子数量多,只要具有受精能力,一般不是限速因素;
②雌鼠,孕期3周,哺乳3~4周,窝间隔一般1.5~2个月,常常是限速因素。
案例一:KPC小鼠快速扩繁方案的制订
KPC小鼠简介,包含3种基因修饰:①TRP53基因含有一个显性点突变 TP53R172H ,纯合小鼠在3月龄会有较高的自发肿瘤比例;②KRAS基因含有一个条件性突变KRASG12D,上游含有lox-stop-lox终止序列,其在没有cre重组酶的条件下是不表达的;③PDX1-Cre在胰腺的腺泡、胰岛和导管中表达。KPC小鼠中突变的KRAS基因含有的lox-stop-lox终止序列被切除,从而在胰腺中表达KRASG12D蛋白和 TP53R172H蛋白。
根据该模型的特点,①KPC小鼠3基因互配,会产生2=12种后代,其中目的小鼠KPC(3基因杂合子获得的比例);选择P纯合双基因或3基因阳性鼠作种鼠可以提高后代的阳性率(提高4倍);②P纯合小鼠在3月龄会有较高的自发肿瘤比例,适宜于在5~6月龄退役前使用,因而最好的方案是IVF快速扩繁。
根据上述特点,KPC小鼠适宜采用IVF快速扩繁技术和传统扩繁结合的方式进行扩繁:
(1)KC精子与野生型小鼠的卵,IVF快速扩繁;
(2)P53纯合小鼠的精子与野生型小鼠的卵,IVF快速扩繁;
(3)选用KC与P纯合,KC与P纯合C,KC与KP纯合或KPC,PC与KP纯合或KPC,这样的种鼠组合,后代可以获得高比例的3基因杂合KPC目的小鼠。