Aus Neugier bekam ich diese Frage, ob das Ausschalten (Deletion) eines Gens auf der einen Seite und das Ausschalten (RNAi) desselben Gens auf der anderen Seite die Zelle in ähnlicher Weise beeinflussen oder nicht.
Wenn nicht warum? Wenn ja, wird es auf jedes Gen angewendet?
Das Knock-out eines Gens entspricht keiner Expression (Gendeletion) in der Zelle, was geeignet sein kann, die funktionelle Spezifität zu bestätigen, Prozesse zu beobachten, die in seiner Abwesenheit betroffen sind, und einige andere Prozesse, die die Abwesenheit des Gens kompensieren.
Der Knockdown eines Gens führt zu einem Expressionsdefekt, indem das Niveau des Transkripts verringert wird (mRNA-Silencing).
Nun, die Punkte, die mich interessieren, sind:
Dies ist eine faszinierende Reihe von Fragen. Das einzige, was ich kommentieren kann, ist: Ist KD qualitativ ähnlich zu KO?
Meine Antwort ist: manchmal ja, generell nein. Um zu verstehen, warum, stelle ich mir gerne eine hypothetische Darstellung des „interessierenden Phänotyps“ auf der y-Achse und der „Genexpression“ auf der x-Achse vor. Sie können sich vorstellen, dass dieses Diagramm monoton sein könnte, dh dass der Phänotyp mit zunehmender Expression kontinuierlich zunimmt oder abnimmt. Oder es ist auch möglich, dass dieses Diagramm ein oder mehrere Minima oder Maxima enthält. Ein Beispiel dafür, dass KD unterschiedliche Ergebnisse von KO liefert, sind essentielle Gene. Wenn sie ausgeschaltet werden, töten sie natürlich den Organismus. Es kann jedoch einige Ebenen des Knockdowns essentieller Gene geben, bei denen der Phänotyp im Vergleich zum Wildtyp tatsächlich erhöht ist!
Ich werde selbstsüchtig einen meiner Artikel teilen, in dem ich so etwas beobachtet habe. Wir fanden heraus, dass ADH1-Knockdown die Butanol-Toleranz in Hefe verbessert, dass ADH1-Knockout jedoch sehr schädlich für die Butanol-Toleranz war. http://dx.doi.org/10.1007/s10295-015-1713-7
Naiverweise würden Sie erwarten, dass sie ungefähr die gleiche Wirkung haben sollten, aber in Wirklichkeit kann eine Menge Dinge passieren. Gen-Knockout kann eine kompensierende Hochregulierung anderer Gene induzieren, und RNAi kann Off-Target-Effekte haben. Siehe z. B. dieses Papier "Genetische Kompensation induziert durch schädliche Mutationen, aber keine Gen-Knockdowns" https://www.nature.com/articles/nature14580
Soweit ich KD verstehe, handelt es sich um eine signifikante Verringerung der Genexpression (das Gen ist „down“), während KO (in einem homozygoten/haploiden Organismus) zu keiner Expression des Gens führt (es ist „out“).
Wikipedia zitieren :
Da RNAi die Expression des Gens möglicherweise nicht vollständig aufhebt, wird diese Technik manchmal als "Knockdown" bezeichnet, um sie von "Knockout"-Verfahren zu unterscheiden, bei denen die Expression eines Gens vollständig eliminiert wird.
abukaj
Arsak