Klíčový rozdíl mezi podmíněným a konstitutivním knockoutem je ten, že podmíněný knockout je delece genu zájmu ze specifické tkáně nebo orgánu, zatímco konstitutivní knockout je trvalá delece požadovaného genu ze zvířete.
Myš je dobrým analogem pro většinu lidských biologických procesů, protože sdílí asi 99 % podobných genů. Knockout myši jsou užitečná experimentální zvířata a používají se ve výzkumu ke studiu různých typů rakoviny a lidských onemocnění, jako je obezita, srdeční choroby, cukrovka, artritida, zneužívání návykových látek, úzkost, stárnutí a Parkinsonova choroba atd. Knockout myši jsou geneticky modifikované organismy, které mají funkčně inaktivovaný gen zájmu. Knockout genu lze provést jeho nahrazením nebo vložením umělého kousku DNA k jeho inaktivaci. Knockout myši poskytují cenné informace o funkcích genů. Existují dva knockout modely jako konstitutivní (konvenční) a podmíněný. V konstitutivním modelu je cílový gen trvale inaktivován v celém zvířeti po celou dobu. V podmíněném modelu se indukovatelná inaktivace genové exprese odehrává tkáňově specifickým nebo dočasným způsobem.
Co je podmíněné vyřazení?
Podmíněný knockout je model, ve kterém je požadovaný gen odstraněn pouze ze specifické tkáně nebo orgánu. Tento model zahrnuje včasnou nebo tkáňově specifickou deleci genu. Ve srovnání s konstitutivním modelem vyřazení je model podmíněného vyřazení pokročilejší. Odstraňuje gen pouze v cílovém orgánu nebo tkáni. Například model podmíněného knockoutu se používá při studiu onemocnění, které postihuje játra (orgán). Zde vědci eliminují tento konkrétní gen z jater. Podmíněný knockout eliminuje vedlejší účinky konvenčního knockoutu.
Obrázek 01: Podmíněné vyřazení
Podmíněné vyřazení usnadňuje vyřazení genů ve specifické vývojové fázi. Umožňuje nám také studovat, jak knockout genu v jedné tkáni ovlivňuje stejný gen v jiných tkáních. Tento model se často používá ke studiu lidských nemocí u jiných savců. Model podmíněné knockout myši lze zkonstruovat během 6 až 9 měsíců pomocí technologie CRISPR genové úpravy.
Co je konstitutivní knockout?
Model konstitutivního knockoutu (konvenční nebo celotělový knockout) je model, ve kterém je cílový gen trvale inaktivován v celém zvířeti (v každé buňce organismu). Obecně trvá vytvoření konstitutivního modelu knockout myší pomocí technologie úpravy genu CRISPR čtyři až šest měsíců. Doba se však liší v závislosti na technologii použité ke konstrukci modelu.
Obrázek 02: Knockout Mouse
Ve srovnání s modelem podmíněného knockoutu je konstitutivní knockout původně vyvinutý model, který má vedlejší účinky. Požadovaný gen je odstraněn ze všech vývojových stádií. Genová exprese tedy neprobíhá po celou dobu života zvířete. Ve srovnání s konstitutivním knockoutem je podmíněný knockout bezpečný, snazší a více zaměřený na výsledky.
Jaké jsou podobnosti mezi podmíněným a konstitutivním knockoutem?
- Podmíněný a konstitutivní knockout jsou dva modely knockout genů.
- V obou modelech je gen zájmu eliminován.
- Při konstrukci obou modelů je široce používána technologie CRISPR pro úpravu genů.
Jaký je rozdíl mezi podmíněným a konstitutivním knockoutem?
Při podmíněném knockoutu je požadovaný gen inaktivován v určitém typu tkáně nebo v určitém časovém bodě. Při konstitutivním knockoutu je požadovaný gen trvale inaktivován po celou dobu. Toto je klíčový rozdíl mezi podmíněným a konstitutivním knockoutem. Podmíněný knockout je cílenější než konstitutivní knockout. Kromě toho je podmíněný knockout bezpečný a více zaměřený na výsledky než konstitutivní knockout.
Informační grafika níže uvádí další rozdíly mezi podmíněným a konstitutivním knockoutem v tabulkové formě.
Shrnutí – podmíněné vs. konstitutivní vyřazení
Knockout myši jsou užitečné pro studium funkce genu in vivo. Poskytují vhled do fyziologické role genu u lidí. Jsou tedy cenným nástrojem pro genetiky k vývoji terapií k léčbě genetických chorob. Podmíněné a konstitutivní knockout myši jsou dva modely. Při podmíněném knockoutu je požadovaný gen inaktivován v určitém typu tkáně nebo v určitém časovém bodě. Při konstitutivním knockoutu je požadovaný gen trvale inaktivován ve všech typech tkání po celou dobu. Toto je klíčový rozdíl mezi podmíněným a konstitutivním knockoutem. Podmíněný knockout je ve srovnání s konstitutivním knockoutem cílenější, bezpečnější, snadnější a více zaměřený na výsledky.
