【干货】教你如何选择最合适的载体研究基因功能的生物医学小白

研究基因功能的生物医学小白在课题最开始往往都是从构建一些必要的载体入手。那面对眼花缭乱的载体list（无论是Addgene还是公司）小白们更是无从下手。读完本文，一夜之间让你成为载体构建的“老司机” 。
大体来说，我们研究功能无非就是在体外（invitro）和体内（invivo）两种实验体系中对我们的目的基因功能加以描述，如图1所示。

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图1基因功能研究的两种类型。
对于体外研究中的细胞系（或者原代细胞），我们更多会选择转染、慢病毒、逆转录病毒或者腺病毒；而对于体内研究，我们主要选择购买遗传修饰的动物模型，或者直接选用AAV介导的遗传干预。
基因功能研究无非就是三种手段-①过表达、②敲低（减）表达、③敲除，剩余的就是检测这三种干预手段对功能表型的定量和定性影响。
【【干货】教你如何选择最合适的载体】过表达
这一类型的载体选择主要关注以下两几点：
1、启动子
对于哺乳动物细胞来说，常见载体的泛表达启动子常见的基本就这几个-CMV,SV40,EF1a,CAG 。大部分都选择CMV、CAG或者EF1a其中之一即可， SV40表达能力稍弱。但对于免疫细胞、干细胞我们推荐选择EF1a即可。
比如图2所示的载体是哺乳动物最常用的过表达载体。（细菌、酵母、果蝇、线虫、昆虫、爪蟾等并不适用）

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图2pCDNA3.1是哺乳动物中过表达最常用的商业化载体类型。其目的基因的启动子是CMV 。
2、标签
如果过表达是编码蛋白的基因，通常我们会建议加个标签（Epitopetag）。其目的是给过表达的目的基因做个特殊标记，从而有利于后续的检测（你的过表达确定表达了么？表达量如何？）。
所以这种标签通常体积较小，不会影响目的蛋白的构象、定位、功能等。比较常用的标签有FLAG、HA、Myc、GFP等，我们一个基因通常只需选一种即可，不过有时候这些标签需要多串联几个（比如， 3′FLAG ， 3′HA ， 6′Myc等）一起增强检测的灵敏度。
载体构建的时候我们的目的基因跟这些标签都是融合表达在一起的（通常标签位于目的基因的下游，也叫做（基因的）3‘端，（蛋白的）C端）（图3），后续我们只需要购买能特异性识别对应标签的抗体做免疫印迹或者免疫荧光检测即可。

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图3实例：过表达基因下游带有融合3′FLAG的载体
3、选择标记
选择标记（SelectableMarkers）主要目的是区分表达与非表达目的基因的细胞。
常见的选择标记有Puromycin、Blasticidin、Neomycin、Hygromycin、Zeocin和各种荧光蛋白如ZsGreen、EGFP、RFP、mCherry等。
Puromycin、Neomycin、Hygromycin、Zeocin是一类可以用对应的小分子药物筛选的标记；荧光蛋白标记可以借助荧光显微镜直观的观察到表达目的基因的细胞，也可以直观的估计感染效率等。
所以，原则是如果允许， Puromycin、Neomycin、Hygromycin、Zeocin中的一种其中一个，比如puromycin（最常用），和荧光蛋白标记中的任选一个，比如ZsGreen（最常用）等。实例如图4所示。

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图4实例。此过表达载体带有绿色荧光蛋白ZsGreen和Puromycin双重标记。
敲低（减、降）表达
这类载体的选择要简单很多，启动子选择U6即可。但标记选择通常跟过表达类似，尽量选Puromycin和ZsGreen ，如图5所示。