Cre（Cyclization Recombination Enzyme）就是种从组酶，原因于P1噬菌体，其人类基因遗传编号规则区队列总长度1029bp，为38kDa高低的、由343个核苷酸組成的多肽单个蛋白质。Cre从组酶的C-下端节构域其中包含崔化活性氧位点，也可以崔化DNA团伙中不同位点之間的从组，时，Cre还能识別特异的DNA队列，即loxP位点，使5个loxP位点间有人类基因遗传从组。
LoxP是Locus of X-overP1的缩写英文，是坐落P1噬菌体中長度为34bp的一截队列，由2个13bp的交叉回文队列和8bp的中部时间时间队列之间組成，交叉回文队列是Cre从组酶的鉴别和融合区城，时间时间队列取决LoxP队列的朝向。
Cre/loxP诱导基因重组的方式
一半如何理解，当内部人类基因组内有两根LoxP位点时，Cre整顿酶会引导两根LoxP位点间的队列有整顿。整顿的的结果考量于两根loxP位点的朝向，具体有一些一种可能性：
① 如果两个LoxP位点位于一条DNA链上且方向相同，Cre重组酶能有效地删除两个LoxP位点间的序列（Deletion）（图1A）；
② 如果两个LoxP位点位于一条DNA链上但方向相反，Cre重组酶能诱导两个LoxP位点间的序列翻转（Inversion）（图1B）；
③如果两个LoxP位点分别位于两条不同的DNA链或染色体上，Cre重组酶能诱导两条DNA链发生交换或染色体易位，即基因转座（Translocation）（图1C）
④如果四个loxP位点分别位于两条不同的DNA链或染色体上，Cre重组酶能诱导loxP间的序列互换（cassette exchange）（图1D）。
图1 Cre-loxP引导染色体重新组合的措施
Cre-LoxP系统可以实现对基因的操控，根据Cre重组系统诱导基因重组的方式，我们可以通过如下三种策略实现Cre依赖的基因表达：
1、LSL字段（前提性基因遗传考虑）
将LoxP2和转录中断数据信息盒（Transcription STOP cassette）加入重新启动子和的目的基因组左右，转录中断数据信息盒两端各有各的这个同相的LoxP位点，结构LoxP-STOP-LoxP-gene经营模式，即LSL队列。
此实际情况下，在无Cre酶来源于的肿瘤肿瘤受损细胞中，转录暂停讯号盒在下游靶染色体非常不表答方法出，但倘若肿瘤肿瘤受损细胞中含带Cre酶，染色体整顿中的Deletion步骤时有发生，移除转录暂停讯号盒，行而表答方法出目标染色体。她是一类简单化很好的的方案，各位应该确认LSL的设计，有选性地在某类肿瘤肿瘤受损细胞中表答方法出染色体。
图2 Cre依赖感的基因遗传表明-LSL策略性
2、DIO/DO编码序列
能够形成两个不相溶的选择性Lox位点LoxP和Lox2272，所经2组Lox位点的两次整顿会达到本身不稳定性壮态。也也就是应该能够Cre整顿酶的长期存在不一定来操控表观遗传的表达出。
种机制被分为DIO（Cre-on）或DO（Cre-off）。在种机制下，某个对Lox位点间的字段会在Cre的效用发放生可逆反应的更快反过来，在此之后Cre重新组合酶随时不也可以逆反应地切工反过来后的相向Lox位点，只流下反过来后的DNA和专门处理的LoxP、Lox2272位点，杜绝DNA的重复反过来。种恰当的设计的概念让科研开发人也可以在病原体媒介中建设DIO和返向DNA，感动Cre弱阳组织受损神经细胞核后，也可以让Cre弱阳的组织受损神经细胞核表明DNA，是为DIO构成；若果首先需要彩盒的DNA是顺向，那麼Cre弱阳的组织受损神经细胞核则不表明DNA，其它的组织受损神经细胞核表明DNA，是为DO构成。这样，人工超控DNA表明变为了现实社会。
图3借助LoxP和Lox2272的FLEX策略实现Cre依赖的基因表达
（Scott M. Sternson, et al., J. Neurosci., 2008）
3、MADM模式
双箭头嵌合体定性分析MADM（mosaic analysis with the double markers）设计，是依托于Cre分析突发了Translocation全过程完成的。在同源重新组合方案方案将两人双方嵌合的箭头遗传基因（荧光血清）各是精准定位到同源染料体上的同位点，处于同种条DNA链上的荧光血清N端（电脑端）和同一种荧光血清N端（电脑端）相互放同1个Loxp位点。在找不到Cre的条件下，不传达系统性的GFP或RFP；但在某时候、某组织神经元中传达Cre时，Cre能分析含有有五种各个荧光血清N终低端DNA链与同一条含有同荧光血清电脑终低端DNA链在组织神经元有丝裂变G2期突发了重新组合方案方案，令两人子代组织神经元各是传达有任意种有系统性的荧光血清（成为：X-segregation），或这其中同1个子代组织神经元传达有五种荧光血清而同一迅雷链接代组织神经元没有一切系统性荧光血清（成为：Z-segregation）。还有，重新组合方案方案也几率突发了在组织神经元定期的G1期或G0期，在这些条件下，组织神经元同样传达有五种荧光血清。
图4 MADM系统
（Zong Hui, et al., Cell., 2005）
Cre/loxp控制系统的技术应用
经由疫情建立Cre或loxP部件，紧密联系一个转DNA小鼠能够达到到对某类上皮细胞做出特情人标示或DNA控制的需求。
LSL策略应用
mT/mG（ROSA-pCA-loxp-mT-pA-loxp-mG-pA）鼠是种双荧光行业报告鼠，类似这些鼠在平常症状下描述标记在膜上的红白色荧光血清（TdTomato），而当生殖细胞描述Cre后，则描述标记在膜上的绿色的荧光血清（GFP）。
Alb为成熟深绿肝肿瘤细胞特喜欢的人开始子，将rAAV2/8-Alb-Cre疫情尾静脉血管注入mT/mG小鼠，可看见特喜欢的人感化小鼠肝脏等组识（深绿），而大脑组识未被感化（表现形式为蓝色）。
图5脾脏团队（左）、心理团队（右）
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细菌产品的 |
rAAV2/8-Alb-Cre |
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科学实验绿色 |
mT/mG鼠 |
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肌注方式方法 |
尾冠状动脉打 |
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感然连接 |
脾脏组织结构 |
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细菌使用量 |
2E+11VG/只 |
管吉松客座教授项目团队将AAV-hSyn-Cre肌内注射于Ash1lfl/fl小鼠左侧AUD区要求性敲除Ash1lDNA，得知Ash1l以体细胞人工控制边际效应的原则介导皮层面神经元的移动信任的突触修枝历程。（）
图6 AAV-Cre注射Flox小鼠实现条件性敲除
（Yan Yuze, et al., Neuron., 2022）
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病毒码厂品 |
pAAV-EF1a-DIO-EYFP-WPRE |
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实验所甲壳动物 |
Ash1lfl/fl小鼠 |
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肌注原则 |
脑位置定位填充 |
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感染支原体器官 |
小鼠右方脑AUD区 |
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打针表面积 |
300nL |
Thy1是锥体神经系统元的特情人重新启动子，在前脑、海马、桃仁核、丘脑及眼角膜等空间区域均有多种的呈现， Thy1-cre鼠密切配合rAAV质粒可在以上的脑区实行公司特情人记号、光基因组隐性基因组学和化学物质基因组隐性基因组学控制、在体钙激光散斑记录时间，或许公司特情人的基因组添加。
图7 AAV-DIO打Thy1-Cre鼠完成特男人符号
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病毒样本设备 |
rAAV2/9-Ef1a-DIO-mCherry-WPRE |
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科学实验动植物 |
Thy1-Cre小鼠 |
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注射液体措施 |
脑地位填充 |
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染上器官 |
小鼠对侧海马 |
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注射器面积 |
200nL |
灵活运用中枢脑神经末梢示踪的技术对脑袋对应中枢脑神经末梢环路的结构的和的特点完成解密时，也能够以利用自身Cre整顿酶模式和AAV血清型（举个例子来说rAAV2/9、rAAV2/retro、rAAV2/1）综合用于，高达特男人对中枢脑神经末梢环广告牌记和的特点钻研的主要目的。
图8 Cre-DIO系统结合病毒示踪技术实现对特异环路标记及调控
（Ma Hui, et al., Proc Natl Acad Sci U S A., 2021）
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hiv病毒服务 |
rAAV2/Retro-CaMKIIα-mCherry-Cre |
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实验性哺乳动物 |
小鼠 |
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注射液体方式 |
脑导航定位打 |
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感化内脏器官 |
小鼠vCA1和pBLA |
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打针比热容 |
200-300nL |
借助心肌细胞特异性启动子Tnnt2驱动cre酶的表达，配合MADM-ML-11TG/GT鼠追踪心肌细胞细胞分裂的状态。（）。
图9 MADM系统应用
（Du Jianyong, et al., Cell Stem Cell., 2022）
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病毒码类产品 |
pAdeno-Tnnt2-Cre |
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研究节肢动物 |
P3 MADM-ML-11TG/GT鼠 |
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病毒感染步位 |
原代心肌人体细胞细菌感染 |
Cre类病毒汇总（部位)
改造的Cre/loxP系统
所经现代化染色体工作工艺对Cre和loxP构件的改装，Cre/loxP体系保证了相对丰富多彩的标准性合拼方案。
1、对Cre元件的改造：对Cre电气元器件的工程建筑加强了Cre并购整体上市酶的可溶性，然后保证了治疗药物可促进性。随后，在在Cre电气元器件上转化真核肿瘤细胞结构类型固定队列NLS，Cre能在低抒发丰度下保证并购整体上市，这谈谈部分低丰度的启动的子很大要。单独，在Cre电气元器件的东东助手管上一段段工程建筑过的配体整合结构类型域LBD，新的相紧密联系蛋清Cre-LBD将固定在胞浆内，当机器合成图片的雄生长激素分子结构结构整合到Cre-LBD肾上腺素蛋白激酶后，蛋清构象改动相结入核内，介导表观遗传并购整体上市，阶段操作比较多的是tamoxifen促进的CreERT2甲基化体，它的LBD原于于雌雄生长激素肾上腺素蛋白激酶ER分子结构结构，当有tamoxifen的过程中，Cre才能能介导表观遗传并购整体上市，怎样在调整tamoxifen的打针精力，能能保证对表观遗传并购整体上市精力特异形的自我调节。
图10 tamoxifen诱导的Cre-ER系统
（Hyeonhui Kim, et al., Lab Anim Res., 2018）
2、远红外光诱导的split Cre-loxP体系：有机化学引诱的Cre-loxP具生殖细胞致毒、外泄、脱靶等优缺点，华南师范大学考研叶海峰调查员人员针对split-Cre重组方案系統性和远红外光(FRL)可引诱光隔代遗传系統性成立了远红外光引诱的split Cre-loxP组织体制(FISC，far-red light-induced split Cre-loxP system)。在该组织体制中，Cre酶被有两根精彩片段，N端Cre融入到一位Coh2构造（CreN-Coh2）；pc端Cre融入到一位DocS构造（DocS-CreC）;FRL照射时，Coh2和DocS在强感染力的影响下紧密结合，以此Cre酶也被重三人组合，履行功能表。该组织体制变现了环境性非注入的染色体调节意义。（）。
图11 FISC体系
（Wu Jiali, et al., Nat Commun., 2020）
3、对loxP元件的改造：loxP元件也有一些突变体，间隔区和回文序列都可以进行突变，突变后的序列依然能被Cre识别和重组，但是突变的loxP序列必须和同样突变的loxP序列匹配介导基因重组，而不能和未突变的loxP序列匹配，这样将不同的loxP序列组合用于控制多个基因（如上文所述的lox2272位点），在同一Cre重组酶的作用下，可以实现多序列的基因重组，产生非常多元的重组结果。例如彩虹脑（Brainbow）技术绚丽多彩的荧光标记效果正式基于对loxP序列的改造实现。
其它的重新组合酶装置
除Cre-LoxP系统外，类似的还有与Cre-LoxP系统无交叉影响的vCre-vLoxP、sCre-sLoxP系统，及Flp-FRT/F5系统和Dre-Rox1/Rox2系统，对应的表达方案分别为fDIO和dDIO系统。多套重组酶体系的存在为研究中设计多个限制条件提供了便利，灵活应用Cre、Flp、Dre重组酶系统将有助于更深入课题的开展（）。
图12 Cre\Flp\Dre系统比较
（Lief E Fenno, et al., Nat Methods., 2014）
参考资料毕业论文
[1] Front Genet. 2016 Feb 19;7:19. doi: 10.3389/fgene.2016.00019.
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[3] Nat Methods. 2014 Jul;11(7):763-72. doi: 10.1038/nmeth.2996.
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[11] Nat Commun. 2020; 11: 3708. doi: 10.1038/s41467-020-17530-9
