Ključna razlika med pogojnim in konstitutivnim knockoutom je, da je pogojni knockout izbris zanimivega gena iz določenega tkiva ali organa, medtem ko je konstitutivni knockout trajni izbris zanimivega gena iz živali.
Miš je dober analog za večino človeških bioloških procesov, saj si delita približno 99 % podobnih genov. Knockout miši so uporabne poskusne živali in se uporabljajo v raziskavah za preučevanje različnih vrst raka in človeških bolezni, kot so debelost, bolezni srca, sladkorna bolezen, artritis, zloraba snovi, tesnoba, staranje in Parkinsonova bolezen itd. Knockout miši so gensko spremenjeni organizmi, ki imajo funkcionalno inaktiviran gen, ki nas zanima. Izločitev gena lahko izvedemo z zamenjavo ali z vstavitvijo umetnega dela DNK, da ga inaktiviramo. Knockout miši zagotavljajo dragocene informacije o funkcijah genov. Obstajata dva modela izločitve: konstitutivni (konvencionalni) in pogojni. V konstitutivnem modelu je ciljni gen trajno inaktiviran v celi živali za ves čas. V pogojnem modelu poteka inducibilna inaktivacija izražanja genov na tkivno specifičen ali časovni način.
Kaj je pogojni izpad?
Pogojni izločitev je model, pri katerem je gen, ki nas zanima, izbrisan samo iz določenega tkiva ali organa. Ta model vključuje pravočasno ali tkivno specifično izbris gena. V primerjavi s konstitutivnim izločilnim modelom je pogojni izločitveni model naprednejši. Izbriše gen samo v ciljnem organu ali tkivu. Na primer, pogojni knockout model se uporablja za preučevanje bolezni, ki prizadene jetra (organ). Tukaj znanstveniki odstranijo ta določen gen iz jeter. Pogojni knockout odpravi stranske učinke običajnega knockouta.
Slika 01: Pogojni izpad
Pogojni knock out olajša knock out gene na določeni razvojni stopnji. Prav tako nam omogoča, da preučimo, kako izločitev gena v enem tkivu vpliva na isti gen v drugih tkivih. Ta model se pogosto uporablja za preučevanje človeških bolezni pri drugih sesalcih. Pogojno izločeni model miške je mogoče izdelati v 6 do 9 mesecih z uporabo tehnologije za urejanje genov CRISPR.
Kaj je konstitutivni knockout?
Model Constitutive Knockout (konvencionalni ali celotelesni Knockout) je model, pri katerem je ciljni gen trajno inaktiviran v celi živali (v vsaki celici organizma). Na splošno traja od štiri do šest mesecev, da se konstruira konstitutivni izločeni model miši z uporabo tehnologije za urejanje genov CRISPR. Vendar se čas razlikuje glede na tehnologijo, uporabljeno za izdelavo modela.
Slika 02: Knockout miška
V primerjavi s pogojnim knockout modelom je konstitutivni knockout prvotno razvit model, ki ima stranske učinke. Gen, ki nas zanima, je izbrisan iz vseh razvojnih stopenj. Zato izražanje genov ne poteka skozi celotno življenjsko dobo živali. V primerjavi s konstitutivnim knockoutom je pogojni knockout varen, lažji in bolj usmerjen k rezultatom.
Kakšne so podobnosti med pogojnim in konstitutivnim knockoutom?
- Pogojni in konstitutivni knockout sta dva modela knockout genov.
- V obeh modelih je zanimiv gen odstranjen.
- Pri konstruiranju obeh modelov se široko uporablja tehnologija za urejanje genov CRISPR.
Kakšna je razlika med pogojnim in konstitutivnim knockoutom?
Pri pogojnem knockoutu je gen, ki nas zanima, inaktiviran v določeni vrsti tkiva ali na določeni časovni točki. Pri konstitutivnem knockoutu je gen, ki nas zanima, trajno inaktiviran za ves čas. To je torej ključna razlika med pogojnim in konstitutivnim knockoutom. Pogojni knockout je bolj ciljan kot konstitutivni knockout. Poleg tega je pogojni knockout varen in bolj rezultatsko usmerjen kot konstitutivni knockout.
Spodnja info-grafika navaja več razlik med pogojnim in konstitutivnim izpadom v obliki tabele.
Povzetek – Pogojni proti konstitutivnemu izločanju
Knockout miši so koristne za preučevanje delovanja genov in vivo. Omogočajo vpogled v fiziološko vlogo gena pri ljudeh. Zato so dragoceno orodje za genetike pri razvoju terapij za zdravljenje genetskih bolezni. Pogojna in konstitutivna izločena miška sta dva modela. Pri pogojnem knockoutu je gen, ki nas zanima, inaktiviran v določeni vrsti tkiva ali ob določeni časovni točki. Pri konstitutivnem knockoutu je zanimivi gen ves čas trajno inaktiviran v vseh vrstah tkiv. To je torej ključna razlika med pogojnim in konstitutivnim knockoutom. Pogojni knockout je v primerjavi s konstitutivnim knockoutom bolj ciljan, varen, lažji in bolj usmerjen k rezultatom.
