Avainero geenin knockoutin ja knockdownin välillä on, että geenin poisto on tekniikka, jossa mielenkiinnon kohteena oleva geeni poistetaan kokonaan (toimintakyvytön tila) geenin toimintojen tutkimiseksi, kun taas geenin knockdown on toinen tekniikka, jossa kiinnostus vaiennetaan tutkia tietyn geenin roolia biologisessa järjestelmässä.
Geenien toiminnan tutkimiseksi elävissä biologisissa järjestelmissä on käytössä erilaisia geneettisiä tekniikoita. Gene knockout ja knockdown ovat kaksi tällaista tekniikkaa. Nämä tekniikat auttavat tutkijoita tunnistamaan elävien organismien eri geenien toiminnallisia näkökohtia.
Mikä Gene Knockout on?
Gene knockout on geneettinen tekniikka, joka tekee yhden tai useamman geenin toimintakyvyttömäksi elävissä organismeissa. Tämä on myös prosessi, jossa organismin geeni sammutetaan tai poistetaan. Tämän tekniikan ensisijainen sovellus on geenin toiminnan tutkiminen. Prosessi arvioi kadonneen tai poistetun geenin vaikutuksen. Knockout-prosessissa käytetään myös tiettyjä entsyymejä ja silmukointitekniikoita.
Kuva 01: Gene Knockout
Geenipoistotekniikassa on vähän variaatioita mukana olevien geenien lukumäärän perusteella. Ne ovat kaksoispoisto (kahden geenin tyrmäys), triple knockout (kolmen geenin tyrmäys) ja nelinkertainen tyrmäys (neljän geenin poisto). Gene knockout luokitellaan edelleen kahteen ryhmään; heterotsygoottiset ja homotsygoottiset tyrmäykset.
Mikä Gene Knockdown on?
Gene knockdown on kokeellinen toimenpide, jossa tämä toimenpide vaimentaa tai vähentää organismin tietyn geenin tai geenien ilmentymistä. Geenien hiljentäminen on yleinen määritelmä geenien tuhoamiselle. Tämän toimenpiteen aikana tuotetun mRNA:n aktivoitumiseen tai hajoamiseen liittyy RNA-häiriötä (RNAi), pientä häiritsevää RNA:ta (siRNA) ja lyhyttä hiusneula-RNA:ta (shRNA).
Kuva 02: Geenien vaimennus
Genen knockdownin ensisijainen käyttötarkoitus on tutkia tietyn geenin roolia biologisessa järjestelmässä. Siksi tällä tekniikalla voidaan tutkia onkogeenejä (Bcl-2 ja P53) ja geenejä, jotka aiheuttavat neurologisia sairauksia, virusinfektioita ja perinnöllisiä sairauksia.
Mitä yhtäläisyyksiä Gene Knockoutin ja Knockdownin välillä on?
- Sekä geenin poisto että geenin poisto ovat geneettisiä tekniikoita.
- Nämä kaksi tekniikkaa voivat estää geenien ilmentymisen.
- Molempien tekniikoiden ensisijainen käyttötarkoitus on tutkia kiinnostavan geenin toimintaa.
- Molemmat pystyvät tunnistamaan erilaisia sairauksia (geneettisiä).
- Molempia voitaisiin käyttää yhteen tai useampaan kiinnostavaan geeniin.
Mitä eroa on Gene Knockoutin ja Knockdownin välillä?
Gene Knockout vs Knockdown |
|
| Gene knockout on organismin geenien toimintaa (geenien poistaminen DNA:sta) eri geneettisten tekniikoiden avulla. | Gene knockdown on kokeellinen toimenpide, jolla tukahdutetaan (vähennetään tai hiljennetään) organismin tietyn geenin tai geenien ilmentyminen. |
| Toiminto | |
| Helpottaa geenien toimintojen tutkimista analysoimalla kadonneen geenin tuloksia. | Helpottaa onkogeenien, neurologisia sairauksia, virusinfektioita ja perinnöllisiä sairauksia aiheuttavien geenien, tutkimusta. |
| RNA-agenttien osallistuminen | |
| RNA-aineiden osallistuminen on merkityksetöntä tässä tekniikassa. | Prosessi sisältää aineita, kuten siRNA:n, shRNA:n ja RNAi:n, jotka inaktivoivat mRNA:n. |
| Kemiallisten aineiden käyttö | |
| Entsymaattisia aineita käytetään. | Tällaisia kemiallisia aineita ei käytetä. |
| Effect on Gene | |
| Poistaa geenin kokonaan DNA:sta. | Tukahduta tai hiljennä geeni. |
| Luokittelu | |
| Kaksoispoisto, kolminkertainen ja nelinkertainen poisto ja heterotsygoottinen ja homotsygoottinen poisto ovat erilaisia geenipoistotyyppejä. | Geenien vaimentamiseen ei ole saatavilla tällaisia luokitusjärjestelmiä. |
Yhteenveto – Gene Knockout vs Gene Knockdown
Kaksi tekniikkaa, joista keskustelimme täällä; gene knockout ja knockdown ovat menetelmiä eri geenien toimintojen tutkimiseen. Geenipoisto tekee geenin täysin toimintakyvyttömäksi, kun taas geenin knockdown hiljentää kiinnostavan geenin. Molemmat menetelmät kuitenkin estävät geenin ilmentymisen. Eri aineet pystyvät suorittamaan nämä kaksi prosessia. Geenien poistaminen on eräänlainen deleetio, kun taas geenin knockdown on eräänlainen inaktivointi. Tämä on ero gene knock outin ja knockdownin välillä.
