Cre重组酶：于1981年从P1噬菌体中发现，属于λ Int酶超基因家族。Cre重组酶基因编码区序列全长1029bp（EMBL资料库登录号X03453），编码由 343 个胺基酸组成的38kDa单体蛋白。它不仅具有催化活性，而且与限制酶相似，能识别特异的 DNA 序列，即 loxP 位点，使 loxP位点间的基因序列被删除或重组。Cre重组酶有70%的重组效率，不藉助任何辅助因子，可作用于多种结构的 DNA 底物，如线形、环状甚至超螺旋 DNA。它 是一种位点特异性重组酶，能介导两个LoxP位点（序列）之间的特异性重组，使LoxP位点间的基因序列被删除或重组。

LoxP（locus of X （cross）-overinP1）序列：来源于P1噬菌体，是由两个13bp反向重複序列和中间间隔的8bp序列共同组成，8bp的间隔序列同时也确定了LoxP的方向。Cre在催化DNA链交换过程中与DNA共价结合，13bp的反向重複序列是Cre酶的结合域。其序列如下：

5' - ATAACTTCGTATA - GCATACAT - TATACGAAGTTAT - 3'

3' - TATTGAAGCATAT - CGTATGTA - ATATGCTTCAATA - 5'

Cre重组酶介导两个LoxP位点间的重组是一个动态、可逆的过程，可以分成三种情况：

1、如果两个LoxP位点位于一条DNA链上，且方向相同，Cre重组酶能有效切除两个LoxP位点间的序列；

2、如果两个LoxP位点位于一条DNA链上，但方向相反，Cre重组酶能导致两个LoxP位点间的序列倒位；

3、如果两个LoxP位点分别位于两条不同的DNA链或染色体上，Cre酶能介导两条DNA链的交换或染色体易位。

另外，Cre不仅可以识别LoxP的2个13bp的反向重複序列和8bp的间隔区域，而且当一个13bp的反向重複序列或者8bp的间隔区发生改变时仍能识别并发生重组。利用这一特点，人们在构建载体时可以根据需要改造LoxP位点序列，以用于特定的基因突变或修复，增加了该系统的套用範围。

基于Cre/loxP的基因打靶要分两步来进行。首先要在胚胎干细胞的基因组中引入loxP序列，这一步可以通过打靶载体的设计和对同源重组子的筛选来实现。下一步通过Cre介导的重组来实现靶基因的遗传修饰或改变。Cre/loxP系统既可以在细胞水平上用Cre重组酶表达质粒转染中靶细胞，通过识别loxP位点将抗性标记基因切除，又可以在个体水平上将重组杂合子小鼠与Cre转基因小鼠杂交，筛选子代小鼠就可得到删除外源标记基因的条件性敲除小鼠。或者将Cre基因置于可诱导的启动子控制下，通过诱导表达Cre重组酶而将loxP位点之间的基因切除（诱导性基因敲除），实现特定基因在特定时间或者组织中的失活。