Gene knockout
V roku 2007 získali Nobelovu cenu za fyziológiu alebo medicínu Mario R. Capecchi (USA), Sir Martin Evans (Spojené kráľovstvo) a Oliver Smithies (USA). Ocenenie získali za vývoj genetickej technológie známej ako gene “knockout” alebo cielená génová modifikácia (gene targeting) u myší. V nasledujúcom článku sa dozviete, o čo pri tejto významnej metóde genetického inžinierstva ide.
Čo je gene “knockout”?
Pojem gene “knockout” označuje genetickú metódu, pri ktorej sa pomocou genetického inžinierstva deaktivuje alebo odstráni jeden či viac konkrétnych génov organizmu. Je možné vyradiť aj dva, tri alebo štyri gény naraz. Takýto proces sa označuje ako double knockout, triple knockout alebo quadruple knockout. Používajú sa aj skratky KO (knockout), DKO (double knockout), TKO (triple knockout) a QKO (quadruple knockout).
Technológia knockout sa delí na heterozygotný a homozygotný knockout. Pri heterozygotnom KO sa vyradí iba jedna z dvoch kópií génu, zatiaľ čo pri homozygotnom KO sa deaktivujú obe kópie génu.
Knockout myši
Laboratórne myši sú najčastejšie využívaným modelovým organizmom vo výskume knockout technológie. Ľudia aj myši majú veľké množstvo spoločných génov, preto sú vhodným modelom na genetické experimenty. Výsledky získané pri myšiach často umožňujú lepšie pochopiť funkciu rovnakých alebo podobných génov u človeka.
Pozorovanie knockout myší pomáha vedcom zistiť, ako konkrétny gén spôsobuje ochorenie alebo sa podieľa na jeho vzniku. Knockout myši významne prispeli k výskumu cukrovky, rôznych druhov rakoviny, srdcovo-cievnych ochorení, artritídy, závislostí, úzkostných porúch, starnutia aj Parkinsonovej choroby.
Význam knockout technológie
Knockout technológia sa využíva najmä na objasnenie funkcie konkrétneho génu alebo určitej oblasti DNA porovnaním organizmu s vyradeným génom s organizmom divokého typu s podobným genetickým pozadím. Knockout organizmy sa využívajú aj pri vývoji nových liekov, kde pomáhajú identifikovať biologické procesy, na ktoré lieky pôsobia, a objasniť mechanizmus ich účinku.
Gene knock-in ako opak knockout
Gene knock-in je proces genetického inžinierstva, pri ktorom sa do genómu organizmu vloží alebo nahradí gén iným génom, ktorý sa v danom organizme prirodzene nevyskytuje. Takto vytvorený modelový organizmus umožňuje podrobnejšie skúmať mechanizmy konkrétnych ochorení a testovať nové terapeutické postupy.
