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基因敲除是80年代兴起的一种以哺乳动物中同源重组为理论基础,胚胎干细胞的分离、培养为技术基础的基因功能研究技术[3]o1989年,Thompson研究小组首次建立了次黄嘌呤磷酸核糖基转移酶(hrpt)基因定点敲除的小鼠模型后,科学家们成功建立了许多基因敲除动物模型,基因敲除动物模型相继在生命科学各个领域中得到广泛应用。但是大鼠、猪等其它哺乳动物在外型体积大小、各种疾病机理等诸多遗传特性方面与人更接近,在疾病和功能研究方面较小鼠能更好的模拟人。这使得科学家们在不断建立小鼠动物模型的同时,也不断尝试建立更为大型,各方面与人更为接近的动物模型。大鼠作为理想的研究动物之一已有150多年的历史,自1909年King等人首次建立自交系大鼠后,相继已经有500多种自交系实验大鼠。但科学家们一直受阻于大鼠胚胎干细胞系的建立。直至2008年,应其龙教授研究小组成功的从大鼠囊胚分离出大鼠胚胎干细胞,并建立了具有稳定生殖系传代功能的大鼠ES细胞系。2010年,应其龙教授带领的科研小组在大鼠ES细胞系建立的基础上对大鼠进行了P53基因敲除工作并宣告成功建立P53基因敲除大鼠动物模型。该成果在生命科学领域引起的轰动不亚于当年小鼠P53基因敲除动物模型的建立。科学家Elie Dolgin[10]和F. kent Hamra[11]分别在国际著名杂志《科学》和《自然》对该成果给出了高度评价。这象征着大鼠基因敲除时代的降临。本研究受大鼠P53基因敲除模型的建立的启发,采用传统的同源重组方法对大鼠胚胎干细胞进行Fah基因敲除,旨在建立大鼠Fah基因敲除动物模型(遗传性Ⅰ型酪氨酸血症模型)。本研究首先参照应其龙教授2008年建立大鼠胚胎干细胞系的方法制备DA大鼠胚胎干细胞系,同时使用由应其龙教授惠赠的和自行制备的DA大鼠胚胎干细胞进行基因打靶试验。在分子试验中,我们先构建带有正负双向(正向筛选:EGFP, PAC;负向筛选:PGKDTA)筛选系统的基因打靶通用型载体,根据GENEBANK检索出来的Fah基因序列设计同源臂(大小分别为3718bp和1764bp),利用PhusionTM超保真PCR试剂盒对同源臂进行PCR扩增,插入到通用型载体pKO中相应的位置,并线性化。在细胞实验中,我们成功获取了DA大鼠胚胎干细胞,并做了相关的多能性因子鉴定试验,通过电穿孔转染将线性化的基因敲除载体转入大鼠ES细胞中,通过三轮药物筛选后挑取了24个细胞克隆,并进行荧光表达率统计、PCR检测,成功获得了大鼠Fah基因敲除胚胎十细胞株三株,为后期大鼠Fah基因敲除动物模型的建立奠定基础。