小鼠在解剖学和生理学上与人具有很高的相似性,同时具有体型较小、繁殖周期短、繁殖效率高等优点,是研究基本生物学过程、生长发育以及疾病机理的理想模型。此外,约有99%的小鼠基因在人的基因组中都有直系同源基因,因此,小鼠是研究人类基因功能及疾病机理的理想模式动物。而转基因小鼠的建立,使得人们可以通过对基因或基因组的操作,直接研究其在体内的表达及功能。常用的转基因小鼠技术方法主要有原核显微注射、病毒载体感染及胚胎干细胞(Embryonic Stem cell, ES cell)细胞基因打靶等。在这些方法中,除ES细胞基因打靶方法外,其他几种都存在一个共同的缺点是导入的外源基因是随机整合及拷贝数不能控制等缺点,并且可能会因为外源基因的随机整合导致某个正常基因的失活或激活癌基因,因此存在一定风险。相比之下,在ES细胞内利用同源重组进行基因打靶,则可以定点敲入或置换,是较为安全有效的方法。Cre重组酶loxP系统(Cre/loxP system)在小鼠基因组研究上应用广泛。利用两个loxP位点在Cre重组酶介导下的重组效应,可以对基因或基因组序列进行删除、倒置、移位、复制以及删除药物选择标记等操作,从而进行相关功能研究。Cre重组酶介导的重组作用通常可以通过以下途径实现：在小鼠ES细胞内或受精卵内瞬时表达Cre重组酶表达载体、将Cre重组酶mRNA显微注射到小鼠卵母细胞、向小鼠植入前的胚胎内转导Cre重组酶蛋白质、或者与表达Cre重组酶的转基因小鼠交配等,相比之下,在这些途径中与表达Cre重组酶的转基因小鼠交配这一途径是最为简单快捷的。根据不同的试验目的需要,目前主要分为细胞或组织特异表达Cre重组酶的转基因小鼠、可诱导表达Cre重组酶的转基因小鼠和用于一般删除(general deleter)的Cre重组酶转基因小鼠。迄今为止已经建立了许多在不同组织或者不同细胞类型中特异表达Cre重组酶的转基因小鼠系。而随着基因重组技术的发展,人们可以高通量地构建基因打靶载体。如欧洲条件性老鼠突变计划(European Conditional Mouse Mutagenesis, EUCOMM)、美国国家健康研究所的“敲除老鼠计划”(Knockout Mouse Project, KOMP)等,这些计划的共同目标是创建出超过30,000个小鼠基因的敲除。为研究这些无效等位基因的功能,有必要建立一个高效的用于一般删除的Cre转基因小鼠。最理想的Cre删除小鼠首先是应当具有高效的Cre删除能力从而创造出无效等位基因；其次是Cre重组酶仅短期高效表达,以避免因Cre重组酶的长期持续表达所造成的非特异性重组或毒性。Stella在早期胚胎中高效表达。此外,Stella基因在雌性初生小鼠卵巢的未成熟卵母细胞中即开始表达直至卵母细胞的发育成熟过程,而在成年雄性小鼠体内则不表达。为此,本研究利用Stella基因这一表达特性建立了新的Stella-Cre转基因小鼠,主要结果如下：(1)利用重组工程技术,构建了高效的Stella-Cre基因打靶载体。(2)利用同源重组原理,通过在ES细胞内进行基因打靶及显微注射,在129S5/SvEvBrd (129S5)小鼠内建立了一个新的Cre重组酶转基因小鼠,命名为Stella-Cre转基因小鼠。通过长片断PCR (Long range PCR)检测,Cre重组酶表达载体被准确地定点打靶到小鼠内源Stella基因3’端非翻译区内。(3)通过对Stella-Cre转基因小鼠及其后代进行观察表明,所有该转基因小鼠及其后代小鼠的生长、发育、生育能力等未见任何异常现象。表明Cre重组酶表达载体的敲入对Stella基因的正常功能未见任何影响；(4)建立的定点转基因小鼠避免因Cre重组酶的长期持续表达所造成的非特异性重组或毒性。由于Cre重组酶表达受内源Stella基因调控,Cre重组酶仅在早期胚胎内短期高效表达,而不是长期表达,因此避免了因Cre重组酶长期表达而可能造成的非特异性重组或毒性效应。(5)建立的Stella-Cre转基因小鼠具有很强的删除活性,其效率为百分之百。为检测该转基因小鼠的体内Cre重组酶活性,本试验将Stella-Cre转基因小鼠与R26R报告小鼠进行了交配。在R26R报告小鼠内,lacZ基因前有一段两端各有一个loxP位点的终止子序列,因此正常情况下lacZ基因不会表达,只有当发生Cre重组酶介导的重组删除效应删除该终止子序列后,lacZ基因才‘开始表达。通过对Stella-Cre转基因小鼠与R26R报告小鼠杂交后代中的杂合子小鼠进行了PCR检测、骨髓细胞lacZ活性和胚胎X-Gal染色检测,从基因水平、细胞水平、个体水平均证实了在该Stella-Cre转基因小鼠中的Cre重组酶具有很强的活性,其删除效率为百分之百。因而,试验表明Stella-Cre转基因小鼠具有较重要的应用价值,是研究基因功能的重要技术支撑。