Kľúčový rozdiel medzi podmieneným a konštitutívnym knockoutom je v tom, že podmienený knockout je vymazanie požadovaného génu zo špecifického tkaniva alebo orgánu, zatiaľ čo konštitutívny knockout je trvalé vymazanie požadovaného génu zo zvieraťa.
Myš je dobrým analógom pre väčšinu ľudských biologických procesov, pretože zdieľa približne 99 % podobných génov. Knockout myši sú užitočné experimentálne zvieratá a používajú sa vo výskume na štúdium rôznych typov rakoviny a ľudských chorôb, ako je obezita, srdcové choroby, cukrovka, artritída, zneužívanie návykových látok, úzkosť, starnutie a Parkinsonova choroba atď. Knockout myši sú geneticky modifikované organizmy, ktoré majú funkčne inaktivovaný požadovaný gén. Knockout génu sa môže uskutočniť jeho nahradením alebo vložením umelej časti DNA na jeho inaktiváciu. Knockout myši poskytujú cenné informácie o funkciách génov. Existujú dva knockout modely ako konštitutívny (konvenčný) a podmienený. V konštitutívnom modeli je cieľový gén permanentne inaktivovaný v celom zvierati po celú dobu. V podmienenom modeli sa indukovateľná inaktivácia génovej expresie uskutočňuje tkanivovo špecifickým alebo dočasným spôsobom.
Čo je podmienené vyradenie?
Podmienený knockout je model, v ktorom je požadovaný gén odstránený iba zo špecifického tkaniva alebo orgánu. Tento model zahŕňa včasnú alebo tkanivovo špecifickú deléciu génu. V porovnaní s konštitutívnym knockout modelom je podmienený knockout model pokročilejší. Vymaže gén iba v cieľovom orgáne alebo tkanive. Napríklad model podmieneného knockoutu sa používa na štúdium choroby, ktorá postihuje pečeň (orgán). Tu vedci eliminujú tento konkrétny gén z pečene. Podmienený knockout eliminuje vedľajšie účinky konvenčného knockoutu.
Obrázok 01: Podmienené vyradenie
Podmienený knock-out uľahčuje knock-out génov v špecifickom vývojovom štádiu. Umožňuje nám tiež študovať, ako knockout génu v jednom tkanive ovplyvňuje rovnaký gén v iných tkanivách. Tento model sa často používa na štúdium ľudských chorôb u iných cicavcov. Model podmienene knockoutovanej myši je možné skonštruovať do 6 až 9 mesiacov pomocou technológie úpravy génov CRISPR.
Čo je konštitutívny knockout?
Model konštitutívneho knockoutu (konvenčný alebo celotelový knockout) je model, v ktorom je cieľový gén trvalo inaktivovaný v celom zvierati (v každej bunke organizmu). Vo všeobecnosti trvá vytvorenie konštitutívneho modelu knockout myší pomocou technológie úpravy génov CRISPR štyri až šesť mesiacov. Čas sa však líši v závislosti od technológie použitej na konštrukciu modelu.
Obrázok 02: Knockout Mouse
V porovnaní s modelom podmieneného knockoutu je konštitutívny knockout pôvodne vyvinutý model, ktorý má vedľajšie účinky. Požadovaný gén je odstránený zo všetkých vývojových štádií. Preto génová expresia neprebieha počas celého života zvieraťa. V porovnaní s konštitutívnym knockoutom je podmienený knockout bezpečný, jednoduchší a viac zameraný na výsledky.
Aké sú podobnosti medzi podmieneným a konštitutívnym knockoutom?
- Podmienený a konštitutívny knockout sú dva modely knockout génov.
- V oboch modeloch je gén záujmu eliminovaný.
- Pri konštrukcii oboch modelov sa široko používa technológia úpravy génov CRISPR.
Aký je rozdiel medzi podmieneným a konštitutívnym knockoutom?
Pri podmienenom knockoutovaní je požadovaný gén inaktivovaný v určitom type tkaniva alebo v určitom časovom bode. Pri konštitutívnom knockoutovaní je požadovaný gén permanentne inaktivovaný po celý čas. Toto je kľúčový rozdiel medzi podmieneným a konštitutívnym knockoutom. Podmienený knockout je cielenejší ako konštitutívny knockout. Okrem toho je podmienený knockout bezpečný a viac zameraný na výsledky ako konštitutívny knockout.
Informačná grafika nižšie uvádza ďalšie rozdiely medzi podmieneným a konštitutívnym vyradením v tabuľkovej forme.
Zhrnutie – Podmienené verzus konštitutívne vyradenie
Knockout myši sú užitočné na štúdium funkcie génov in vivo. Poskytujú pohľad na fyziologickú úlohu génu u ľudí. Preto sú cenným nástrojom pre genetikov na vývoj terapií na liečbu genetických chorôb. Podmienené a konštitutívne knockout myši sú dva modely. Pri podmienenom knockoutovaní je požadovaný gén inaktivovaný v určitom type tkaniva alebo v určitom časovom bode. Pri konštitutívnom knokaute je požadovaný gén trvalo inaktivovaný vo všetkých typoch tkanív. Toto je kľúčový rozdiel medzi podmieneným a konštitutívnym knockoutom. Podmienený knockout je cielenejší, bezpečnejší, jednoduchší a viac zameraný na výsledky v porovnaní s konštitutívnym knockoutom.
