Η βασική διαφορά μεταξύ γονιδιακού knockout και knockdown είναι ότι το γονίδιο knockout είναι μια τεχνική όπου το γονίδιο ενδιαφέροντος αφαιρείται πλήρως (κατάσταση ανενεργής) για τη μελέτη των λειτουργιών του γονιδίου ενώ το γονίδιο knockdown είναι μια άλλη τεχνική όπου το γονίδιο Το ενδιαφέρον αποσιωπάται για τη διερεύνηση του ρόλου του συγκεκριμένου γονιδίου σε ένα βιολογικό σύστημα.
Διαφορετικές γενετικές τεχνικές βρίσκονται σε λειτουργία για τη διερεύνηση της λειτουργίας των γονιδίων στα ζωντανά βιολογικά συστήματα. Το γονιδιακό knockout και το knockdown είναι δύο τέτοιες τεχνικές. Αυτές οι τεχνικές βοηθούν τους επιστήμονες να εντοπίσουν λειτουργικές πτυχές διαφορετικών γονιδίων σε ζωντανούς οργανισμούς.
Τι είναι το Gene Knockout;
Γονιδιακό νοκ-άουτ είναι μια γενετική τεχνική που καθιστά ένα ή περισσότερα γονίδια ανενεργά σε ζωντανούς οργανισμούς. Αυτή είναι επίσης μια διαδικασία απενεργοποίησης ή διαγραφής ενός γονιδίου ενός οργανισμού. Η κύρια εφαρμογή αυτής της τεχνικής είναι η μελέτη της γονιδιακής λειτουργίας. Η διαδικασία αξιολογεί την επίδραση του χαμένου ή αφαιρεθέντος γονιδίου. Η διαδικασία νοκ-άουτ περιλαμβάνει επίσης ορισμένα ένζυμα και τεχνικές ματίσματος.
Εικόνα 01: Gene Knockout
Υπάρχουν λίγες παραλλαγές στην τεχνική νοκ-άουτ γονιδίου με βάση τον αριθμό των γονιδίων που εμπλέκονται. Είναι διπλό νοκ άουτ (νοκ άουτ δύο γονιδίων), τριπλό νοκ άουτ (νοκ άουτ τριών γονιδίων) και τετραπλό νοκ άουτ (νοκ άουτ τεσσάρων γονιδίων). Το γονιδιακό νοκ-άουτ ταξινομείται περαιτέρω σε δύο ομάδες. ετερόζυγα νοκ άουτ και ομόζυγα νοκ άουτ.
Τι είναι το Gene Knockdown;
Το γονιδιακό knockdown είναι μια πειραματική διαδικασία όπου αυτή η διαδικασία καταστέλλει ή μειώνει την έκφραση ενός συγκεκριμένου γονιδίου ή γονιδίων ενός οργανισμού. Η γονιδιακή αποσιώπηση είναι ο κοινός ορισμός για το γονιδιακό knockdown. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η ενεργοποίηση ή η αποδόμηση του παραγόμενου mRNA περιλαμβάνει παρεμβολή RNA (RNAi), μικρό παρεμβαλλόμενο RNA (siRNA) και κοντή φουρκέτα RNA (shRNA).
Εικόνα 02: Σίγαση γονιδίου
Η κύρια χρήση του γονιδιακού knockdown είναι η διερεύνηση του ρόλου του συγκεκριμένου γονιδίου στο βιολογικό σύστημα. Επομένως, αυτή η τεχνική ολοκληρώνει τη μελέτη ογκογονιδίων (Bcl-2 και P53) και γονιδίων που προκαλούν νευρολογικές ασθένειες, ιογενείς λοιμώξεις και κληρονομικές ασθένειες.
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ γονιδιακού νοκ-άουτ και νοκ ντάουν;
- Τόσο το γονιδιακό knockout όσο και το gene knockdown είναι γενετικές τεχνικές.
- Αυτές οι δύο τεχνικές μπορούν να αποτρέψουν την έκφραση γονιδίων.
- Η κύρια χρήση και των δύο τεχνικών είναι η διερεύνηση της λειτουργίας του γονιδίου που μας ενδιαφέρει.
- Και τα δύο είναι ικανά να εντοπίζουν διαφορετικές παθήσεις (γενετικές).
- Μπορούν να χρησιμοποιηθούν και τα δύο για ένα ή περισσότερα γονίδια ενδιαφέροντος.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ γονιδιακού νοκ άουτ και νοκ ντάουν;
Gene Knockout vs Knockdown |
|
| Γονιδιακό νοκ-άουτ είναι η λειτουργία των γονιδίων (αφαίρεση γονιδίων από το DNA) ενός οργανισμού μέσω διαφορετικών γενετικών τεχνικών. | Το γονιδιακό knockdown είναι μια πειραματική διαδικασία για την καταστολή (μείωση ή σίγαση) της έκφρασης ενός συγκεκριμένου γονιδίου ή γονιδίων ενός οργανισμού. |
| Συνάρτηση | |
| Διευκολύνει τη μελέτη των λειτουργιών των γονιδίων αναλύοντας τα αποτελέσματα του χαμένου γονιδίου. | Διευκολύνει τη μελέτη ογκογονιδίων, γονιδίων που προκαλούν νευρολογικές ασθένειες, ιογενείς λοιμώξεις και κληρονομικές ασθένειες. |
| Συμμετοχή παραγόντων RNA | |
| Η συμμετοχή παραγόντων RNA είναι ασήμαντη σε αυτήν την τεχνική. | Η διαδικασία περιλαμβάνει παράγοντες όπως siRNA, shRNA και RNAi για να απενεργοποιήσουν το mRNA. |
| Χρήση χημικών παραγόντων | |
| Χρησιμοποιούνται ενζυματικοί παράγοντες. | Δεν χρησιμοποιούνται τέτοιοι χημικοί παράγοντες. |
| Επίδραση στο γονίδιο | |
| Αφαιρεί πλήρως το γονίδιο από το DNA. | Καταστολή ή σίγαση του γονιδίου. |
| Ταξινόμηση | |
| Το διπλό νοκ άουτ, το τριπλό νοκ άουτ και το τετραπλό νοκ άουτ και το ετερόζυγο και ομόζυγο νοκ άουτ είναι διαφορετικοί τύποι γονιδιακού νοκ άουτ. | Δεν υπάρχουν διαθέσιμα τέτοια συστήματα ταξινόμησης για γονιδιακή σίγαση. |
Σύνοψη – Gene Knockout vs Gene Knockdown
Οι δύο τεχνικές που συζητήσαμε εδώ. το γονιδιακό knockout και knockdown, είναι μέθοδοι για τη διερεύνηση των λειτουργιών διαφορετικών γονιδίων. Το γονιδιακό knockout καθιστά εντελώς το γονίδιο ανενεργό ενώ το γονιδιακό knockdown αποσιωπά το γονίδιο ενδιαφέροντος. Ωστόσο, και οι δύο διαδικασίες αποτρέπουν τη γονιδιακή έκφραση. Διαφορετικοί παράγοντες είναι ικανοί να ολοκληρώσουν αυτές τις δύο διαδικασίες. Το γονιδιακό knockdown είναι ένας τύπος διαγραφής ενώ το γονιδιακό knockdown είναι ένας τύπος αδρανοποίησης. Αυτή είναι η διαφορά μεταξύ γονιδιακού νοκ άουτ και νοκ ντάουν.
