Warum werden bei Knock-out-Mäusen nicht beide Allele gleichzeitig ausgeknockt?

Ich habe diesen kleinen „Artikel“ über homologe Rekombination und Knockout-Maus gelesen . Gemäß diesem Artikel entnimmt man zunächst embryonale Stammzellen aus einer Blastozyste mit grauem Fell, setzt dann das Konstrukt ein und platziert sie wieder in der Blastozyste. Weiter heißt es im Text:

Bei einer Knockout-Maus wurden beide Allele eines bestimmten Gens durch ein inaktives Allel ersetzt. Dies wird normalerweise erreicht, indem ein Allel durch homologe Rekombination ersetzt wird, gefolgt von zwei oder mehr Generationen selektiver Züchtung, bis ein Zuchtpaar isoliert ist, bei dem beide Allele des Zielgens inaktiviert oder ausgeschaltet sind.

Was ich hier jedoch nicht verstehe, ist, dass wir Zellen von einem Embryo haben und daher Zellen mit beiden Allelen haben. Daher werden die Regionen, die diese Allele umgeben, homolog sein, warum also sollte dieser Schritt zu einer heterozygoten Maus führen (und daher danach eine selektive Züchtung erfordern) anstatt direkt zu einer homozygoten Maus?

Antworten (1)

Es ist eine einfache Frage der Wahrscheinlichkeit. Wenn die Wahrscheinlichkeit, ein Allel zu ersetzen, p ist , dann wäre die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Allele ersetzt werden, p 2 (beachten Sie, dass letztere kleiner ist, da die Wahrscheinlichkeiten kleiner als eins sind).

Wenn Sie einen selektierbaren Marker wie GFP haben, werden Sie am Ende sowohl Heterozygote als auch Homozygote auswählen, aber die Häufigkeit der ersteren wird viel höher sein, insbesondere wenn Sie die Tatsache berücksichtigen, dass die Wahrscheinlichkeit eines durch homologe Rekombination vermittelten Knock-out / In sehr hoch ist niedrig in Säugetierzellen ( 10 -7 – 10 -5 ). Daher ist Inzucht ein einfacherer Weg, um Homozygoten zu erhalten, als das Screening der ESCs. Darüber hinaus ist eine selektive Zucht unvermeidlich, da in der ersten Runde nur Chimären produziert werden (nicht alle ESCs werden durch die modifizierten ersetzt).

Technologien wie CRISPR werden jetzt verwendet, um die Rate des Genersatzes zu beschleunigen.

Danke, ich habe noch eine Frage. Warum würdest du nicht einfach alle ESCs tauschen? Oder ist das technisch einfach nicht möglich?
@RickBeeloo Es wäre sehr herausfordernd. Nahezu unmöglich.