Põhiline erinevus geeni väljatõrjumise ja knockdowni vahel on see, et geeni väljatõrjumine on tehnika, mille puhul huvipakkuv geen eemaldatakse täielikult (mittetoimiv olek), et uurida geeni funktsioone, samas kui geenide väljatõrjumine on teine tehnika, kus huvi vaigistatakse, et uurida konkreetse geeni rolli bioloogilises süsteemis.
Geenide toimimise uurimiseks elus bioloogilistes süsteemides on kasutusel erinevad geneetilised tehnikad. Gene knockout ja knockdown on kaks sellist tehnikat. Need meetodid aitavad teadlastel tuvastada elusorganismide erinevate geenide funktsionaalseid aspekte.
Mis on Gene Knockout?
Geeni väljatõrjumine on geneetiline tehnika, mis muudab elusorganismides ühe või mitu geeni mittetoimivaks. See on ka organismi geeni väljalülitamise või kustutamise protsess. Selle tehnika peamine rakendus on geenifunktsiooni uurimine. Protsess hindab kadunud või eemaldatud geeni mõju. Knockout protsess hõlmab ka teatud ensüüme ja splaissimise tehnikaid.
Joonis 01: Gene Knockout
Kaasatud geenide arvul põhinevas geenide väljalülitamise tehnikas on vähe variatsioone. Need on topeltknockout (kahe geeni väljalöök), kolmikknockout (kolme geeni väljalöök) ja neljakordne nokaut (nelja geeni väljalöök). Geeni väljatõrjumine liigitatakse veel kahte rühma; heterosügootsed nokautid ja homosügootsed nokautid.
Mis on Gene Knockdown?
Gene knockdown on eksperimentaalne protseduur, kus see protseduur surub alla või vähendab organismi teatud geeni või geenide ekspressiooni. Geenide vaigistamine on geenide katkestamise üldine määratlus. Selle protseduuri käigus hõlmab toodetud mRNA aktiveerimine või lagunemine RNA interferentsi (RNAi), väikest segavat RNA-d (siRNA) ja lühikese juuksenõelaga RNA-d (shRNA).
Joonis 02: geenide vaigistamine
Geeni knockdowni esmaseks kasutuseks on konkreetse geeni rolli uurimine bioloogilises süsteemis. Seetõttu viib see tehnika läbi onkogeenide (Bcl-2 ja P53) ning neuroloogilisi haigusi, viirusnakkusi ja pärilikke haigusi põhjustavate geenide uurimise.
Millised on Gene Knockouti ja Knockdowni sarnasused?
- Nii geenide väljalülitamine kui ka geenide katkestamine on geneetilised tehnikad.
- Need kaks tehnikat võivad takistada geeniekspressiooni.
- Mõlema tehnika esmaseks kasutuseks on huvipakkuva geeni funktsiooni uurimine.
- Mõlemad on võimelised tuvastama erinevaid haigusseisundeid (geneetilised).
- Neid mõlemaid saab kasutada ühe või mitme huvipakkuva geeni jaoks.
Mis vahe on Gene Knockoutil ja Knockdownil?
Gene Knockout vs Knockdown |
|
| Geeni knockout on organismi geenide töö (geenide eemaldamine DNA-st) erinevate geenitehnikate abil. | Geeni hävitamine on eksperimentaalne protseduur organismi teatud geeni või geenide ekspressiooni mahasurumiseks (vähendamiseks või vaigistamiseks). |
| Funktsioon | |
| Hõlbustab geenide funktsioonide uurimist, analüüsides kadunud geeni tulemusi. | Hõlbustab onkogeenide, neuroloogilisi haigusi, viirusnakkusi ja pärilikke haigusi põhjustavate geenide uurimist. |
| RNA agentide kaasamine | |
| RNA ainete kaasamine selle tehnika puhul on ebaoluline. | Protsess hõlmab mRNA inaktiveerimiseks selliseid aineid nagu siRNA, shRNA ja RNAi. |
| Keemiliste ainete kasutamine | |
| Kasutatakse ensümaatilisi aineid. | Selliseid keemilisi aineid ei kasutata. |
| Mõju geenile | |
| Eemaldab geeni täielikult DNA-st. | Surutage või vaigistage geen. |
| Klassifikatsioon | |
| Kahekordne nokaut, kolmiknokaut ja neljakordne nokaut ning heterosügootne ja homosügootne nokaut on geenide väljalülitamise eri tüübid. | Geeni vaigistamiseks pole selliseid klassifikatsioonisüsteeme saadaval. |
Kokkuvõte – Gene Knockout vs Gene Knockdown
Kaks tehnikat, mida me siin arutasime; geeni knockout ja knockdown on meetodid erinevate geenide funktsioonide uurimiseks. Geeni väljatõrjumine muudab geeni täielikult mittetoimivaks, samas kui geenide katkestamine vaigistab huvipakkuva geeni. Kuid mõlemad protseduurid takistavad geeniekspressiooni. Erinevad ained on võimelised neid kahte protsessi läbi viima. Geeni väljatõrjumine on teatud tüüpi deletsioon, samas kui geenide väljalülitamine on teatud tüüpi inaktiveerimine. See on erinevus geeni väljalülitamise ja knockdowni vahel.
