Η βασική διαφορά μεταξύ knock in και knockout βασίζεται στη μέθοδο που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ενός διαγονιδιακού οργανισμού. Στο γονιδιακό knock in, η εισαγωγή ενός νέου γονιδίου λαμβάνει χώρα ενώ στο γονιδιακό knockout, η αφαίρεση ενός υπάρχοντος γονιδίου λαμβάνει χώρα για να δημιουργηθεί ένας διαγονιδιακός οργανισμός.
Οι διαγονιδιακοί οργανισμοί είναι οργανισμοί με αλλοιωμένη γενετική σύσταση. Οι «ανασυνδυασμένοι οργανισμοί» είναι συνώνυμο τους. Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι διαγονιδιακοί οργανισμοί περιέχουν ευεργετικά χαρακτηριστικά. Κατά τη δημιουργία διαγονιδιακών οργανισμών, τα γονίδια γίνονται στόχος. Ανάλογα με την ανάγκη, ένα γονίδιο μπορεί να εισαχθεί ή να αφαιρεθεί. Το γονιδιακό knock in αναφέρεται στην εισαγωγή ενός νέου γονιδίου ενώ το γονιδιακό knockout αναφέρεται στην αφαίρεση ενός γονιδίου.
Τι είναι το Knock In;
Knock in, ή gene knock in, είναι η διαδικασία εισαγωγής ενός νέου γονιδίου σε έναν οργανισμό. Το εισαγόμενο γονίδιο πρέπει να είναι λειτουργικό κατά την εισαγωγή. Διαφορετικές τεχνικές γενετικής μηχανικής εκτελούν τη διαδικασία του γονιδιακού knock in. Με το γονίδιο knock in, λαμβάνει χώρα η δημιουργία ενός διαγονιδιακού οργανισμού. Η τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA αναφέρεται επίσης στη διαδικασία δημιουργίας ενός γονιδίου. Σε αυτή τη διαδικασία, το γονιδίωμα του οργανισμού πρέπει να κοπεί σε συγκεκριμένες θέσεις χρησιμοποιώντας περιοριστικά ένζυμα και στη συνέχεια λαμβάνει χώρα η εισαγωγή του στοχευόμενου γονιδίου. Κατά την εισαγωγή, το ένζυμο λιγάση σφραγίζει το νέο γονίδιο στο γονιδίωμα, δημιουργώντας έναν ανασυνδυασμένο οργανισμό.
Οι ανασυνδυασμένοι μικροοργανισμοί χρησιμοποιούνται συχνά για την παραγωγή των επιθυμητών προϊόντων όπως βιταμίνες, ένζυμα, ορμόνες σε βιομηχανική κλίμακα. Επιπλέον, μια κοινή χρήση του γονιδιακού χτυπήματος σε ποντίκια είναι για ερευνητικούς σκοπούς. Δείχνουν πώς διαφορετικά γονίδια εκφράζονται και συμπεριφέρονται σε διαφορετικές περιβαλλοντικές και ιατρικές συνθήκες. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να χρησιμοποιήσετε το γονιδιακό knock σε ποντίκια για να καθορίσετε τις περισσότερες θεραπείες σε διαφορετικές ασθένειες.
Τι είναι νοκ άουτ;
Knockout ή γονιδιακό νοκ άουτ είναι η διαδικασία της πλήρους αφαίρεσης ενός γονιδίου από έναν οργανισμό. Το συγκεκριμένο γονίδιο απενεργοποιείται πλήρως κατά τη διαδικασία νοκ-άουτ. Διαφορετικές τεχνικές γενετικής μηχανικής είναι απαραίτητες για να εξαφανιστεί ένα γονίδιο. Ο οργανισμός που προκύπτει είναι ένας διαγονιδιακός οργανισμός με αλλοιωμένη γενετική σύνθεση. Η πλήρης απενεργοποίηση ενός συγκεκριμένου γονιδίου λαμβάνει χώρα είτε με την εισαγωγή μιας μετάλλαξης στο συγκεκριμένο γονίδιο είτε με την αφαίρεση του συγκεκριμένου θραύσματος γονιδίου με περιοριστική πέψη.
Εικόνα 02: Ποντίκια γονιδιακού νοκ-άουτ
Πρώτον, το γονιδιακό νοκ-άουτ αφορούσε μόνο ένα βακτήριο που ονομάζεται Escherichia coli. Ωστόσο, προς το παρόν έχουν δημιουργηθεί πολλά νοκ-άουτ ποντίκια. Τα ποντίκια νοκ-άουτ παίζουν σημαντικό ρόλο στις ερευνητικές μελέτες. Παρέχουν συμπεράσματα για το πώς η διαγραφή ορισμένων γονιδίων λειτουργεί στην επιβίωση και την ύπαρξη του οργανισμού. Ωστόσο, υπάρχουν πολλοί ηθικοί περιορισμοί που σχετίζονται με αυτήν την έννοια.
Το γονιδιακό νοκ-άουτ παίζει σημαντικό ρόλο στην ανάλυση της γενετικής διαφορετικών ιατρικών καταστάσεων και στην αξιολόγηση της αποτελεσματικότητας των θεραπειών σε διαφορετικά γονίδια.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ Knock In και Knockout;
- Και τα δύο χρησιμοποιούν τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA και διαφορετικές γενετικές τεχνικές.
- Το γονίδιο νοκ μέσα και νοκ άουτ οδηγεί στη δημιουργία ενός διαγονιδιακού οργανισμού.
- Μπορούν να γίνουν σε ζωντανούς οργανισμούς οποιουδήποτε οργανωτικού επιπέδου.
- Χρησιμοποιούμε ευρέως και τις δύο μεθόδους στην έρευνα και σε βιομηχανικές εφαρμογές.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ Knock In και Knockout;
Η διαφορά μεταξύ knock in και knockout εξαρτάται από την τεχνική παραγωγής ενός διαγονιδιακού οργανισμού. Knock in ή gene knock in είναι η διαδικασία εισαγωγής ενός νέου γονιδίου στον οργανισμό. Αντίθετα, το γονιδιακό νοκ-άουτ είναι η διαδικασία πλήρους απενεργοποίησης ή αφαίρεσης του επιθυμητού γονιδίου. Κάθε μέθοδος έχει διαφορετικά αποτελέσματα ανάλογα με την αλλαγή.
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη διαφορά μεταξύ νοκ ιν και νοκ άουτ.
Σύνοψη – Knock In vs Knockout
Κάνκ μέσα και νοκ-άουτ αναφέρονται σε δύο μεθόδους δημιουργίας διαγονιδιακών οργανισμών είτε με την εισαγωγή είτε με την πλήρη απενεργοποίηση γονιδίων. Έτσι, αυτές οι δύο μέθοδοι είναι σημαντικές στην έρευνα και σε διαφορετικές βιομηχανικές εφαρμογές. Η τεχνολογία ανασυνδυασμένου DNA είναι η διαδικασία δημιουργίας αυτών των γονιδιακών χτυπημάτων και γονιδίων. Το γονιδιακό knock-in και το knockout παίζουν ευεργετικό ρόλο. Ωστόσο, ο ηθικός περιορισμός πίσω από τη δημιουργία γονιδιακού knock in και knockout είναι θέμα συζήτησης στην επιστημονική κοινότητα. Έτσι, αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ νοκ ιν και νοκ άουτ.
