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常见基因敲除/敲降技术的不完全汇总

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浏览:- 发布日期:2016-10-12 09:06:53【

高通量筛选锁定目标基因(genemRNAmiRNAlncRNAcircRNA等)后,需要进行功能验证,这其中不得不提的就是目的基因的敲除/敲降,从而直接验证基因的功能。

这里,我们对现阶段比较常见的基因敲除/敲降技术做一个不完全统计,欢迎大家补充哈。

1、 RNA干扰(RNAi)

RNAi是最为常见的一种诱发基因沉默的技术,最早是在研究秀丽新小杆线虫反义RNA(antisense RNA)的过程中发现,由dsRNA介导的同源RNA降解的过程。RNAi是针对转录后水平的基因沉默,具有很高的效率与特异性,在植物和各种细胞中得到十分广泛的应用。

2、 反义吗啉环寡核苷酸(Morpholino)

Morpholino是斑马鱼中最为常见的一种基因敲降技术,其基本原理是把核苷酸上的五碳糖用吗啉环取代,并对原有的磷酸基团做一定的改变。该分子类似物一方面能够通过碱基互补配对的方式与单链结合,另一方面由于结构的变化而不带有任何电荷,不被任何酶识别,从而保证很强的稳定性。目前,针对斑马鱼基因设计的MO通常有两种,一种是特异性阻断mRNA翻译的ATG MO,另一种是阻断RNA的正常剪切的splice MO。

3、 CRISPR-Cas9技术

CRISPR-Cas技术是近几年发展起来、操作简便的基因敲除技术,在各种模式动物、细胞和植物中均得到广泛的应用。其基本原理是在guide RNA与体内目标靶序列结合后,Cas9蛋白特异性剪切基因组目标双链DNA,随着后续细胞启动修复程序,造成目标位置的碱基插入、缺失、突变等,从而实现基因的敲除。

(Wei C et al., 2013)

4、 TALEN技术

TALEN是在CRISPR之前发展起来的基因敲除的技术,与CRISPR相同的是两者都是通过特异性切断基因组DNA双链,通过后续细胞启动修复程序而导致基因突变和敲除;不同的是TALEN采用的是左、右两条臂,TALEN蛋白以二聚体形式结合在目标序列上,ForKI二聚化后产生核酸内切酶活性,切断目标靶基因。

(Xu L et al., 2013)

5、 T-DNA插入(植物常用的基因敲除技术)

T-DNA是能插入宿主细胞染色体的一段DNA,通过T-DNA插入,能把一段T-DNA插入正常的染色体中,植物中较常见的是农杆菌感染。T-DNA的插入是随机的,当插入位置位于某个基因内或者是上游启动子等关键位置,该基因就很可能会失去正常的功能,达到基因敲除的目的。

基因敲降的效果往往都是短时间内实现的,但不能得到稳定的遗传系;基因敲除则需花费较长时间进行筛选,得到稳定遗传的突变品系。

以上列举的只是现阶段比较常见的一些基因敲降(敲除)技术,欢迎大家进行补充完善。

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    【本文标签】:基因 基因敲除 基因降解 基因技术 基因敲除技术 基因降解技术 分子生物学
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