Design of vectors for transgene expression: The use of genomic comparative approaches

The design of transgenes has always been limited by the extent of available information on the endogenous locus whose expression pattern had to be replicated. Those genes whose expression domain had not been entirely documented resulted, usually, in transgenes with an unpredictable expression patterns and suboptimal performance in transgenic animals. The use of genomic comparative approaches, highlighting evolutionary conserved homologous DNA sequences, helps to identify crucial regulatory elements that are associated to a given expression domain. The inclusion of these conserved regulatory sequences in transgenic constructs would normally result in optimal expression levels of transgenes in recipient animals. The use of artificial chromosome-type transgenes usually ensures the inclusion of these preserved regulatory elements that are required for the faithful expression of the gene. These constructs could also contain insulators, a subset of regulatory sequences whose application is being addressed in transgenesis. Therefore, the generation of transgenic animals with genomic-type constructs is the recommended approach to achieve optimal transgene expression, according to the expected pattern of the corresponding endogenous locus.

RésuméLa conception des transgènes a toujours été limitée par le manque d’information sur les locus endogènes dont on souhaite répliquer le patron d’expression. Les gènes dont le domaine d’expression n’a pas été entièrement documenté ont, à l’état de transgène, un patron d’expression souvent imprévisible et moins satisfaisant que ce que l’on attend chez les animaux. L’approche comparative de la structure des génomes permet de mettre en évidence des séquences hautement conservées au cours de l’évolution, ce qui contribue à l’identification d’éléments régulateurs cruciaux associés à des domaines donnés caractérisés par une expression bien définie des gènes qu’ils contiennent. L’utilisation de vecteurs de type chromosomes artificiels assure la présence de ces éléments régulateurs indispensables pour une expression fiable des gènes. Ces constructions peuvent aussi contenir des isolateurs, une sous catégorie de séquences régulatrices dont l’utilisation est abordée via la transgenèse. L’obtention d’animaux trangéniques à l’aide de constructions contenant de longs fragments d’ADN génomique est donc une approche recommandée si l’on souhaite une expression optimale des trangènes respectant le patron d’expression attendu des gènes correspondant du locus.