条件性基因打靶(conditional gene targeting)，可定义为将某个基因的修饰限制于小鼠某些特定类型的细胞或发育的某一特定阶段的一种特殊的基因打靶方法。以Cre-LoxP系统与基因打靶技术相结合的基因打靶技术。它实际上是在常规的基因打靶的基础上，利用Cre重组酶介导的位点特异性重组技术，在对小鼠基因修饰的时空范围上设置一个可调控的“按钮”，从而使对小鼠基因组的修饰的范围和时间处于一种可控状态。

研究背景

原理及策略

条件基因打靶特点

研究背景

基因打靶技术尽管克服了经受精卵原核显微注射技术引起的，诸如外源基因随机整合，其拷贝数不能控制的局限性，但由于Knockout小鼠的所有细胞基因组上都存在基因的缺失/突变，往往引起严重的发育缺陷或胎儿死亡，不利于在发育后期阶段基因功能的分析。即使发育完整的突变体小鼠，对于Knockout表型的解释常遇到两个困难问题：一是所有体细胞基因的剔除，很难将异常的表型归于哪一类细胞或组织，二是很难排除在成熟动物上由于发育缺陷所引起的异常表型。另外，由于广泛应用neo和HSVtK作为正负选择系统，发生同源重组的细胞基因组中总留有外源的选择标记（如neo）基因；该基因可能影响相邻基因的表达，不利于对突变表型的精确分析。以Cre-LoxP系统与基因打靶技术相结合的条件性基因打靶克服了上述的局限性。

原理及策略

Cre-LoxP和来自酵母的FLP-frt系统可以研究特定组织器官或特定细胞中靶基因灭活所导致的表型。通过常规基因打靶在基因组的靶位点上装上两个同向排列的LoxP，并以此两侧装接上LoxP的LoxP标记ES细胞产生LoxP标记小鼠。然后，通过将LoxP标记小鼠与Cre转基因鼠杂交（也可以其他方式向小鼠中引入Cre重组酶），产生靶基因发生特定方式（如特定的组织特异性）修饰的条件性突变小鼠。在LoxP标记小鼠，虽然靶基因的两侧已各装上了一个LoxP，但靶基因并没有发生其他的变化，故LoxP标记小鼠表型仍同野生型的一样。但当它与Cre转基因小鼠杂交时，产生的子代中将同时带有LoxP标记靶基因和Cre基因。Cre基因表达产生的Cre重组酶就会介导靶基因两侧的LoxP间发生切除反应，结果将一个LoxP和靶基因切除。这样，靶基因的修饰是以Cre的表达为前提的。Cre的表达特性决定了靶基因的修饰持性：即Cre在哪一种组织细胞中表达，靶基因的修饰就发生在哪种组织细胞；而Cre的表达水平将影响靶基因在此种组织细胞中进行修饰的效率。所以只要控制Cre的表达特异性和表达水平就可实现对小鼠中靶基因修饰的特异性和程度。

因此，其原理主要是运用打靶基因置于同向LoxP之内的打靶载体，经在ES细胞上同源重组及筛选，将携带该载体的小鼠与受控于组织特异性启动子或诱导性启动子的Cre基因的TgM交配，经Cre介导重组，即可获得靶基因在某一组织器官或发育时期上修饰的小鼠。

Gu首先应用该策略在TgM体内成功地实现了DNA聚合酶β基因在T细胞上基因打靶。Cre介导的在脑、乳腺、肠等组织器官的条件性基因打靶小鼠亦相继产生。

条件基因打靶特点

①通过条件性基因敲除，研究完全敲除具有致死效应的基因的功能以及基因在特定的组织细胞或个体发育特定阶段的功能。

②通过条件性基因激活，实现转基因的可控制性表达。

③通过Cre切除条件性基因修复(Cre excision-conditional gene repair)，进行基因的可修复性敲除，以研究一个基因的多种功能。