¿Cómo funciona la recombinación Cre-Lox?

¿Por qué usar la recombinación Cre-Lox?

Cre-Lox es un sistema que se puede utilizar para introducir deleciones, inversiones y translocaciones de genes en sitios específicos de destino. Primero se descubrió en el bacteriófago P1 como un mecanismo de replicación del genoma viral en su ciclo lisogénico. Hoy se usa comúnmente para introducir deleciones inducibles.

Por ejemplo, desea hacer un estudio de eliminación de genes en ratones. En muchos casos, eliminar sistemáticamente el gen produciría un fenotipo letal embrionario, haciendo que su experimento sea inútil porque no puede observar el efecto de la eliminación. Desearía utilizar un sistema Cre-Lox donde tenga control temporal y específico del tejido sobre dónde realizar las eliminaciones.

Básicamente, el sistema tiene dos componentes: una enzima, Cre recombinasa , que puede reconocer y empalmar secuencias de ADN específicas, llamadas sitios LoxP . El sitio LoxP consta de 34 pares de bases: una región espaciadora de 8 pb y dos secuencias palindrómicas flanqueantes de 13 pb de longitud cada una.

Un sitio típico de LoxP:
ATAACTTCGTATA -NNNTANNN-TATACGAAGTTAT

Los sitios LoxP también se ilustran como triángulos:
(Fuente: Introducción a la tecnología Cre-lox. La región espaciadora de 8 pb está subrayada).

Mecanismo Molecular
Cuando se expresa la proteína Cre, reconoce y se une a las regiones palindrómicas de 13 pb en un sitio loxP, formando un dímero. Esto a su vez se une al dímero en otro sitio loxP, formando un tetrámero. Los filamentos son cortados por la proteína Cre y unidos por la ADN ligasa.

Las secuencias LoxP son direccionales

La orientación de la secuencia LoxP es importante, ya que determinaría si Cre producirá una eliminación, inversión o translocación. Cre reconocería y escindiría dos secuencias LoxP que van en la misma dirección, produciendo una eliminación.

Si los sitios LoxP están orientados en direcciones opuestas, Cre produciría una inversión.

Si los sitios LoxP están ubicados en diferentes loci cromosómicos, la recombinación Cre produciría una translocación.

(Fuente: Introducción a la tecnología Cre-lox)

¿Cómo obtenemos ratones que tienen el sistema Cre-Lox? La forma habitual de hacerlo es generar ratones que tengan un transgen que contenga la recombinasa Cre (ratones Cre). Puede tener Cre bajo un promotor general (por lo que se expresará universalmente en el organismo) o un promotor específico de tejido (por lo que se expresará condicionalmente). El Cre inducible se puede hacer teniendo una forma modificada de Cre que solo será funcional cuando se administre un agente inductor.

Y luego también tiene ratones que tienen los sitios LoxP que flanquean su gen objetivo o región de interés (ratones Floxed). Luego crías los ratones Cre con ratones Floxed para obtener un mouse Cre LoxP. O bien, puede solicitar cepas de ratones como JAX Mice que ya están diseñadas para fines específicos. 😉

Ver también: recombinación Cre-Lox