Cre-LoxP系统是一项基于位点特异性重组的基因编辑技术，由Cre重组酶和LoxP位点组成。Cre（Cyclization recombination enzyme）是一种由噬菌体P1产生的38kDa DNA重组酶，包含343个氨基酸，可以特异性识别LoxP位点的特定DNA序列，并介导两个LoxP位点之间的DNA重组。

LoxP位点是一个34bp的序列，由两个13bp的反向回文序列和一个8bp的间隔序列构成。反向回文序列为Cre重组酶提供特异性结合位点，而间隔区域则决定了LoxP位点的特异性。两个LoxP位点的相对方向影响重组类型。Cre-LoxP系统的主要优势在于其高效性和特异性，使其能够在活体动物中实现基因的定点敲除、插入、翻转和易位等操作。此外，自20世纪80年代末首次描述以来，Cre-LoxP系统已被广泛运用于基因功能研究、疾病模型构建及神经科学研究领域。

当基因中存在LoxP位点且有Cre重组酶时，Cre重组酶会特异性识别LoxP位点两端的反向重复序列，并结合形成二聚体，进而与其他LoxP位点的二聚体结合形成四聚体。这一过程导致LoxP位点之间的DNA序列被Cre重组酶切割，最终通过DNA连接酶重新连接断裂的DNA末端，从而完成重组。Cre酶可介导多种基因操作，如删除、翻转、易位和交换等，具体取决于LoxP位点的方向和位置。

随着对Cre-LoxP系统的深入研究，科学家们进行了多项优化，开发出了多种突变版本来提高其在不同生物体中的应用效率。通过对LoxP位点序列的改造，产生了如Lox2272、Lox511等变体，能够在不同生物体中表现出更高的识别和切割效率。

LSL（LoxP-Stop-LoxP）系统是一种基于Cre-LoxP系统的条件性基因表达工具，通过在目标基因的上游插入一个由LoxP位点包围的终止盒。当Cre重组酶存在时，该终止盒被切除，解除对目标基因的转录阻断，使其得以在特定条件下表达。

FLEX（Flip-Excision）系统则通过在目标基因两侧设计不同方向的LoxP位点，实现了基因表达的双向调控。与传统的Cre-LoxP系统相比，FLEX系统的设计使其具有更高的调控灵活性。此外，DIO（Double-Floxed Inverted Orientation）系统被设计为使目标基因在Cre重组酶的存在下实现翻转，从而激活基因的表达。

在实例研究中，研究人员使用Cre-LoxP系统实现了特定基因的敲除和调控。例如，在转基因小鼠模型中，科学家通过精确的病毒注射技术，利用Cre-LoxP系统成功实施了Oxtr基因的单侧敲除，证实了该技术在生物医学研究中的巨大潜力。

此外，利来国际也提供多种Cre-LoxP系统的病毒工具，包括DIO、DO、FLEX等，支持基因干扰、过表达、神经追踪、光遗传学与化学遗传学等功能。这使得科研人员能够在生物医疗领域中实现精确调控与检测。

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