Таргетинг на гены

A химерный ген мыши, нацеленный на ген окраски шерсти агути, с его потомком

Ген, нацеленный на (также стратегия замены, основанная на гомологичной рекомбинации ) - это генетический метод, который использует гомологичную рекомбинацию для модификации эндогенного гена. может использоваться для удаления гена, удаления экзонов, добавления гена и изменения отдельных пар оснований (введения точечных мутаций ). постоянный или условный. Условия могут быть, например, конкретным периодом развития / жизни организма или ограничением конкретной ткани. Нацеливание на гены требует создания определенного вектора для каждого интересующего гена. Однако его можно использовать для любого гена, независимо от транскрипционной активности или размера гена.

• 1 Методы
• 2 Сравнение с перехватом генов
• 3 Заявки
• 4 Нобелевская премия 2007 г.
• 5 См. Также
• 6 Ссылки
• 7 Внешние ссылки

Как правило, ДНК, содержащая часть целевого гена, репортерный ген и (доминантный) селективный маркер собирается в бактериях.

Способы нацеливания на гены разработаны для нескольких модельных организмов и могут варьироваться в зависимости от используемых видов. Для нацеливания генов у мышей ДНК вставляют в мышиные эмбриональные стволовые клетки в культуре. Клетки со вставкой могут вносить вклад в ткань мыши посредством инъекции эмбриона. Наконец, химерных мышей, у которых модифицированные клетки составляют репродуктивные органы, разводят. После этого шага все тело мыши основано на выбранных эмбриональных стволовых клетках.

Дикий тип Physcomitrella и нокаут-мхи : отклоняющиеся фенотипы, индуцированные у трансформантов библиотеки с нарушением генов. Physcomitrella дикого типа и трансформированные растения выращивали на минимальной среде Knop для индукции дифференцировки и развития гаметофора. Для каждого завода отображается обзор (верхний ряд, масштабная полоса соответствует 1 мм) и крупный план (нижний ряд, масштабная полоса равна 0,5 мм). A, гаплоидный мох дикого типа, полностью покрытый лиственными гаметофорами, и крупный план листа дикого типа. B-D, Различные мутанты.

Для нацеливания генов в мхе ДНК инкубируют вместе со свежевыделенными протопластами и полиэтиленгликолем. Поскольку мхи являются гаплоидными организмами, волокна мха (протонема ) могут быть непосредственно проверены на предмет мишени либо обработкой антибиотиками, либо ПЦР. Уникальная среди растений, эта процедура для обратной генетики так же эффективна, как и в дрожжах. Нацеливание на гены успешно применялось к крупному рогатому скоту, овцам, свиньям и многим грибам.

Частота нацеливания гена может быть значительно увеличена за счет использования сконструированных эндонуклеаз, таких как нуклеазы цинковых пальцев, сконструированных эндонуклеаз самонаведения и нуклеазы на основе сконструированных эффекторов TAL. Этот метод применялся к видам, включая Drosophila melanogaster, табак, кукурузу, клетки человека, мышей и крысы.

Улавливание генов основано на случайной вставке кассеты, в то время как нацеливание гена манипулирует конкретным геном. Кассеты можно использовать для множества разных целей, в то время как фланкирующие области гомологии кассет нацеливания на гены должны быть адаптированы для каждого гена. Это делает генную ловушку более удобной для крупномасштабных проектов, чем таргетинг. С другой стороны, нацеливание на гены может использоваться для генов с низкой транскрипцией, которые не будут обнаружены при скрининге ловушек. Вероятность захвата увеличивается с размером интрона, тогда как для нацеливания на гены небольшие гены также легко изменяются.

Таргетинг на гены широко используется для изучения генетических заболеваний человека путем удаления («выбивание ») или добавления («выбивание») конкретных мутаций представляет интерес. Достижения в технологиях нацеливания на гены, которые ранее использовались для создания моделей клеток крыс, позволили создать новую волну моделей изогенных заболеваний человека. Эти модели являются наиболее точными in vitro моделями, доступными исследователям, и облегчают разработку персонализированных лекарств и диагностических средств, особенно в онкологии.

Марио Р. Капеччи, Мартин Дж. Эванс и Оливер Смитис были удостоены Нобелевской премии 2007 по физиологии и медицине за свою работу над «принципами введения специфических модификаций генов у мышей посредством использование эмбриональных стволовых клеток »или нацеливание на гены.

• Cre-рекомбиназа
• Cre-Lox-рекомбинация
• FLP-FRT-рекомбинация
• Генный захват (случайный ген метод нокаута)
• Генетическая рекомбинация
• Гомологичная рекомбинация
• Обмен кассет, опосредованный рекомбиназой (замена ранее существовавшей «генной кассеты» на «представляющий интерес ген»)
• Технология сайт-специфической рекомбиназы
• Толл-подобный рецептор (пример целевого гена для анализа)
• Mus musculus (домовая мышь; обычный модельный организм)
• Physcomitrella patens (единственное растение, в котором доступно нацеливание на гены, по состоянию на 1998 г.)

• Схема нацеливания на гены Мичиганского университета
• Нацеливание на гены у мышей диаграмма и сводка Лаборатория Хейдари, Государственный университет Уэйна
• Основные сведения об исследованиях репортерных генов, используемых для нацеливания на гены
• Целенаправленная замена генов в ячмене