Основное различие между условным и конститутивным нокаутом заключается в том, что условный нокаут представляет собой делецию интересующего гена из определенной ткани или органа, тогда как конститутивный нокаут представляет собой необратимую делецию интересующего гена у животного.
Мышь является хорошим аналогом большинства биологических процессов человека, поскольку они имеют около 99% сходных генов. Мыши с нокаутом являются полезными экспериментальными животными, и их используют в исследованиях для изучения различных видов рака и заболеваний человека, таких как ожирение, болезни сердца, диабет, артрит, злоупотребление психоактивными веществами, тревога, старение, болезнь Паркинсона и т. д. Мыши с нокаутом представляют собой генетически модифицированные организмы, у которых функционально инактивирован интересующий ген. Нокаут гена можно осуществить, заменив его или вставив искусственный фрагмент ДНК для его инактивации. Нокаутные мыши предоставляют ценную информацию о функциях генов. Существуют две модели нокаута: конститутивная (традиционная) и условная. В конститутивной модели ген-мишень постоянно инактивирован у всего животного на все времена. В условной модели индуцируемая инактивация экспрессии генов происходит тканеспецифическим или временным образом.
Что такое условный нокаут?
Условный нокаут - это модель, в которой интересующий ген удаляется только из определенной ткани или органа. Эта модель включает своевременную или тканеспецифическую делецию гена. По сравнению с моделью конститутивного нокаута модель условного нокаута является более продвинутой. Он удаляет ген только в целевом органе или ткани. Например, модель условного нокаута используется при изучении заболевания, поражающего печень (орган). Здесь ученые удаляют этот конкретный ген из печени. Условный нокаут устраняет побочные эффекты обычного нокаута.
Рисунок 01: Условный нокаут
Условный нокаут облегчает нокаут генов на определенной стадии развития. Это также позволяет нам изучить, как нокаут гена в одной ткани влияет на тот же ген в других тканях. Эта модель часто используется для изучения болезней человека у других млекопитающих. Модель мыши с условным нокаутом может быть создана в течение 6–9 месяцев с использованием технологии редактирования генов CRISPR.
Что такое конститутивный нокаут?
Конститутивная модель нокаута (обычный нокаут или нокаут всего тела) - это модель, в которой целевой ген перманентно инактивирован у всего животного (в каждой клетке организма). Как правило, создание конститутивной модели мышей с нокаутом с использованием технологии редактирования генов CRISPR занимает от четырех до шести месяцев. Однако время варьируется в зависимости от технологии, использованной для построения модели.
Рисунок 02: Нокаутная мышь
По сравнению с моделью условного нокаута, конститутивный нокаут является изначально разработанной моделью, которая имеет побочные эффекты. Исследуемый ген удаляется на всех стадиях развития. Следовательно, экспрессия гена не происходит на протяжении всей жизни животного. По сравнению с конститутивным нокаутом условный нокаут безопаснее, проще и ориентирован на результат.
Каковы сходства между условным и конститутивным нокаутом?
- Условный и конститутивный нокаут - это две модели генов нокаута.
- В обеих моделях элиминируется интересующий ген.
- При построении обеих моделей широко используется технология редактирования генов CRISPR.
В чем разница между условным и конститутивным нокаутом?
При условном нокауте интересующий ген инактивируется в определенном типе ткани или в определенный момент времени. При конститутивном нокауте интересующий ген навсегда инактивируется. Итак, в этом ключевое отличие условного нокаута от конститутивного. Условный нокаут более целенаправленный, чем конститутивный. Более того, условный нокаут безопасен и более ориентирован на результат, чем конститутивный нокаут.
Ниже на инфографике перечислены дополнительные различия между условным и конститутивным нокаутом в табличной форме.
Резюме – Условный и конструктивный нокаут
Нокаутные мыши полезны для изучения функции генов in vivo. Они дают представление о физиологической роли гена в организме человека. Следовательно, они являются ценным инструментом для генетиков при разработке методов лечения генетических заболеваний. Мыши с условным и конститутивным нокаутом представляют собой две модели. При условном нокауте интересующий ген инактивируется в определенном типе ткани или в определенный момент времени. При конститутивном нокауте интересующий ген постоянно инактивируется во всех типах тканей. Таким образом, в этом ключевое отличие условного нокаута от конститутивного. Условный нокаут является более целенаправленным, безопасным, простым и ориентированным на результат по сравнению с конститутивным нокаутом.
