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Espulsione del gene contro il colpo

Molte tecniche nella biologia molecolare sono basate sulla cancellazione o sull'alterazione della funzione dei geni. L'eliminazione o l'inattivazione dei geni è conosciuta come l'espulsione o colpo.

Credito: Hamdee/Shutterstock.com

I geni sono il codice da cui tutte funzioni di un organismo sono espletate. Nella maggior parte dei organismi, i geni sono codificati in DNA, il DNA è trascritto in RNA ed il RNA è tradotto in proteine, che si trasformano nelle particelle elementari e nei catalizzatori per l'intero organismo.

Il colpo del gene di termini e l'espulsione del gene sono scambievolmente usati spesso. Tuttavia, ci sono alcune distinzioni che possono essere fatte.

Espulsione del gene

L'espulsione del gene è la rimozione totale o la disattivazione permanente di un gene con l'ingegneria genetica. Gli esperimenti knockout del gene più in anticipo sono stati fatti in Escherichia coli.

Il metodo è stato raffinato da allora e messo stato a punto per molti altri organismi, specialmente mouse. I mouse Knockout sono comunemente usati nella ricerca studiare gli effetti dei geni che possono avere significato nelle sanità.

Un esempio recente di uno studio facendo uso dei mouse knockout è un'indagine sui ruoli delle proteine di Xirp nella sindrome notturna non spiegata improvvisa di morte (SUNDS) e nella sindrome di Brugada nella popolazione cinese di Han da Cheng, et al.

I ricercatori hanno schermato i geni di Xirp nella gente con le due sindromi ed hanno identificato due varianti del gene che possono essere patogene. Facendo uso dei mouse knockout Xirp2, hanno imparato che i cuori del mouse senza Xirp2 hanno esibito molte anomalie.

Questo studio ha identificato le varianti di Xirp che sono probabili svolgere un ruolo nella sindrome di Brugada e di SUNDS e rivela il ruolo di Xirp2 nella funzione cardiaca.

Colpo del gene

Gli studi dove i geni sono disattivati o soppresso piuttosto di quanto cancellato completamente a volte si riferiscono a mentre il colpo del gene studia, piuttosto che l'espulsione studia. Ciò implica solitamente che il gene sia stato originalmente presente o funzionale.

Al colpo un prodotto del gene transitoriamente, un oligonucleotide può essere usato per legare alla codifica del gene per, o al suo mRNA, piombo ad un cambiamento temporaneo nell'espressione.

Il gene che fanno tacere, il gene che modificano e l'espulsione condizionale del gene sono moduli degli esperimenti di colpo del gene. Il colpo del gene può essere la flessibilità completa o parziale, d'offerta nello studio del ruolo del gene nella biologia dell'organismo.

In gene che fanno tacere, o interferenza del RNA (RNAi), piccolo RNA d'interferenza (siRNA) o breve RNA della forcella (shRNA) sono usati per inattivare il RNA messaggero per un gene specifico. Quello efficacemente sopprime l'espressione del gene.

Questo metodo è stato usato per mirare agli oncogeni come Bcl-2 e p53 come pure ai geni implicati nella malattia neurologica, nei disturbi ereditari e nelle infezioni virali.

Espulsione condizionale

L'espulsione condizionale è un approccio agli studi di colpo in geni che sarebbero letali se completamente fossero tramortiti.

Il metodo knockout condizionale originale ha usato un recombinase sito-specifico chiamato Cre che ricombina le brevi sequenze dell'obiettivo conosciute come LoxP. Altri recombinases da allora sono stati sviluppati ed usato stati per gli studi knockout condizionali.

Il gene che modifica i sistemi gradisce i nucleases del dito di zinco (ZFNs), nucleases del tipo di attivatore dell'effettore della trascrizione (TALENs) e la breve ripetizione palindromica regolarmente interspaced ragruppata (CRISPR), è un'alternativa emergente ai recombinases sito-specifici.

Questi enzimi hanno cominciato a sostituire molti metodi fondamentali nella biologia molecolare quale clonazione. L'espulsione condizionale del gene è un altro esempio dove presentano alcuni vantaggi sopra gli strumenti originali.

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Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Catherine Shaffer

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Dr. Catherine Shaffer

Catherine Shaffer is a freelance science and health writer from Michigan. She has written for a wide variety of trade and consumer publications on life sciences topics, particularly in the area of drug discovery and development. She holds a Ph.D. in Biological Chemistry and began her career as a laboratory researcher before transitioning to science writing. She also writes and publishes fiction, and in her free time enjoys yoga, biking, and taking care of her pets.

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