組み替えでオン！ Turning on by recombination

Creリコンビナーゼと認識配列であるloxPを組み合わせたシステムは、条件依存的な遺伝子発現のコントロール系として現在の生命科学研究に欠かせないツールとなっています。

Cre-loxP システム解説 (Wikipedia)

認識配列にはバリアントがあって、これをうまく組み合わせると「遺伝子をひっくり返してスイッチオンする」というシステムが作れます（DIO: Double-floxed inverted ORFとか、FLEX: Flip excisionと呼ばれます）。

バリアント1つだと、挟まれている配列は順方向と逆方向を行ったり来たりしますが、

2つ組み合わせると、入れ替わった後に固定されます。

(2021.1.16 lox配列の表記ミスについて指摘がありましたので差し替えました)

これを考えた人は本当に頭がいいと思います。。。

元文献をたどっていくと、[Schnütgen, Nat Biotech 2003] に行き着きました。ここではloxPとlox511が使われています。

しかし、これだけ普及している系の提唱論文なのに、引用は149しかない！(Google scholar調べ)。なんとも過小評価気味な。

どうやら当初はあまり評価されず、あまり長い遺伝子を組み込めないアデノ随伴ウイルス(AAV）システムに実装する際に「再発見」されたという経緯のようです。2007-2008年頃にneuroscienceの大御所の先生方が使われています[Atasoy, J Neurosci 2008; Cardin, Nature 2009]。ここではloxPとlox2722が使用され、並べ方が2通りあるようです（それぞれをDIO/FLEXと呼んでいるようですが、この辺の区別はよくわかりません。。）

シンプルさとエレガントさが同居していて、自分が好きな系の一つです。

Reference :

A directional strategy for monitoring Cre-mediated recombination at the cellular level in the mouse.

Schnütgen et al. Nature Biotechnology 21, 562-565, 2003.

A FLEX Switch Targets Channelrhodopsin-2 to Multiple Cell Types for Imaging and Long-Range Circuit Mapping.

Atasoy et al. The Journal of Neuroscience, 28, 7025–7030, 2008.

Driving fast-spiking cells induces gamma rhythm and controls sensory responses.

Cardin et al. Nature 459, 663–667, 2009.

電顕でtime-lapse

Science 2010; 328:187 - 193

Four-Dimensional Electron Microscopy

Ahmed H. Zewail

The discovery of the electron over a century ago and the realization of its dual character have given birth to one of the two most powerful imaging instruments: the electron microscope. The electron microscope’s ability to resolve three-dimensional (3D) structures on the atomic scale is continuing to affect different fields, including materials science and biology. In this Review, we highlight recent developments and inventions made by introducing the fourth dimension of time in electron microscopy. Today, ultrafast electron microscopy (4D UEM) enables a resolution that is 10 orders of magnitude better than that of conventional microscopes, which are limited by the video-camera rate of recording. After presenting the central concept involved, that of single-electron stroboscopic imaging, we discuss prototypical applications, which include the visualization of complex structures when unfolding on different length and time scales. The developed UEM variant techniques are several, and here we illucidate convergent-beam and near-field imaging, as well as tomography and scanning-pulse microscopy. We conclude with current explorations in imaging of nanomaterials and biostructures and an outlook on possible future directions in space-time, 4D electron microscopy.

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生体材料で本当に電顕－計時観察が実現すると、かなりたくさんのことがわかりそうな気がする。