基本概念：

1. 什么是FLP/FRT

位点特异性重组（site-specific  recombination）技术是近 20 年来发展起来的一项重要的分子生物学技术，该系统主要是通过借助能够识别特异性位点的重组酶（site-specific recombinase，SSR），在基因组上对外源 DNA 进行操作，可以实现基因的置换、倒置和删除等。FLP/FRT 系统就属于位点特异性重组系统的一种。

FLP是一个重组酶（flippase，Flp），类似于Cre，它识别的位点是FRT，当FRT在同一条DNA上且方向相同时，则两FRT位点之间的基因则被删除；FRT方向相反，则基因被倒转。

FRT：short flippase recognition target (FRT)

2.什么是Cre-lox系统？

从名字就能知道这套系统的两个主要组成部分：

Cre重组酶

环化重组酶（Cre, cyclization recombinase），是酪氨酸位点特异性重组酶之一，能催化两个DNA识别位点之间的位点特异性重组。Cre重组酶来源于P1噬菌体，由 343个氨基酸组成，能特异性地识别Lox位点。除Cre以外，此类重组酶还有Flp（flipase）和Dre（D6特异性重组酶）。

Lox位点

Cre重组酶识别的回文DNA位点，也叫loxP (locus of X-over P1) 位点，长 34bp，其特征结构为ATAACTTCGTATA -NNNTANNN-TATACGAAGTTAT。两边反向互补的13个碱基为Cre重组酶的识别序列，中间的8个碱基为重组发生位置，这也决定了loxP的方向。N表示可变碱基，不同的碱基选择可形成不同的 Lox位点，除了野生型loxP，常见的还有 Lox2272，Lox511，Lox5171等等，这些突变Lox位点也能被Cre重组酶识别，但是只有两个序列相同的Lox位点之间才能发生重组。

图1 . loxP位点及其突变体位点。（图片来自Ref.1）

在同一个 DNA 分子上，根据Lox位点的位置与方向，可能会发生3种不同的重组事件：

（1）切除：当两个Lox位点在同一染色体上且方向相同时，将切除同向Lox位点之间的DNA序列（也叫Lox侧翼序列，Flox序列）。

（2）反转：当两个Lox位点位于同一染色体上且方向相反时，两个Lox位点之间的序列发生序列反转，即颠倒。

（3）易位：如果两个Lox位点位于不同的染色体上且方向相同，则易位事件将导致DNA片段的交换。

图2. Cre的重组机制。A）loxP位点的基本结构。红色箭头指示loxP位点的方向。B）Cre-loxP介导的易位重组。C）左图示Cre介导两同向loxP位点间的切除重组。右图示Cre介导两反向loxP位点间的反转重组。（图片来自Ref.2）