Knock in vs knock out

Desde alguns anos, com o que é chamado de tecnologia CRISPR, agora é possível identificar mais exatamente o que queremos que seja alterado em um genoma. Craig Venter, o primeiro a sequenciar todo o genoma humano, conseguiu reduzir o número de genes em uma bactéria ao que poderia ser o mínimo para ainda ser funcional. Ele fez isso eliminando segmentos precisos. Entendo que colocar novos segmentos de DNA agora é chamado de knock in. Quanto ao knockdown, é a primeira vez que ouço essa expressão. Obrigado por me lembrar que ainda tenho coisas a aprender.

Nocaute genético - remova um gene do DNA da célula para que seja impossível expressá-lo. Não haverá absolutamente nenhum produto genético na célula.

Gene knock in - introduza um novo gene no DNA da sua célula, que não existia antes. Isso significa que agora haverá um novo produto genético em sua célula que não existia antes.

Nocaute genético - reduza os níveis de expressão de um gene em sua célula. Isso não é tão dramático quanto um nocaute genético, e ainda pode haver alguma expressão do seu gene.

Estas são técnicas genéticas moleculares que são realmente úteis para estudar a função de um gene. Para todas essas técnicas, seu experimento básico seria:

  1. encontre um gene no qual você esteja interessado
  2. execute uma das três técnicas com seu gene
  3. veja o que acontece com o seu celular (ele morre, muda de forma, responde de maneira diferente à alta temperatura ?, por exemplo)

Por que incomodar o knockdown em vez de nocautear, eu ouço você perguntar? Bem:

  1. Historicamente, era mais fácil derrubar. Uma técnica popular para isso foi (e ainda é) a interferência do RNA. Recentemente, no entanto, melhoramos muito o nocaute genético usando uma técnica chamada CRISPR.
  2. Às vezes, a eliminação de um gene completamente pode matar sua célula, o que não diz muito sobre o que seu gene faz, além do fato de que sua célula precisa dele. Ao simplesmente derrubar o gene, você poderá ver como sua célula lida com níveis baixos do gene sem matá-lo.

Algumas leituras adicionais na Wikipedia:

Nocaute genético - WikipediaGene knockin - WikipediaNocaute genético - Wikipedia

No mais básico, nocaute genético, nocaute e nocaute são termos simples para objetivos durante a modificação genética. Mais especificamente, a remoção, adição e desativação de genes.

O nocaute genético é talvez o mais antigo dos três. Nocautear um gene é outra palavra para tornar um gene não funcional ou removê-lo do genoma. O primeiro é feito inserindo pares de bases extras ou códons no gene ou removendo-os dele. Em ambos os casos, a proteína que o gene codificou não pode mais ser produzida. O último é feito usando enzimas de restrição para "cortar" o gene em questão, após o qual o DNA se recompõe.

Nocaute genético é o oposto de nocaute genético, daí o nome. Envolve substituir genes por novos ou até mesmo inserir os novos sem remover os existentes. Isso também é feito com enzimas de restrição.

Finalmente, knockdown de genes significa reduzir a expressão de um gene. A expressão gênica é o processo pelo qual um gene é usado para criar uma proteína. Vários processos, naturais e artificiais, podem interromper esse processo. Uma variante do knockdown de genes é conhecida como silenciamento de genes, na qual a expressão do gene é interrompida sem o knock out do gene.

Nocaute genético: Um nocaute genético (abreviação: KO) é uma técnica genética na qual um dos genes de um organismo é inoperante ("nocauteado" pelo organismo). No entanto, KO também pode se referir ao gene nocauteado ou ao organismo que carrega o nocaute genético.

Organismos nocauteados ou simplesmente nocautes são usados ​​para estudar a função do gene, geralmente investigando o efeito da perda de genes. Os pesquisadores extraem inferências da diferença entre o organismo nocauteado e os indivíduos normais.

Fonte da imagem: iGenetics, 3ª edição por PJ Russel

Nocaute genético: Nocaute genético é uma técnica experimental pela qual a expressão de um ou mais genes de um organismo é reduzida. A redução pode ocorrer por modificação genética ou por tratamento com um reagente, como um oligonucleotídeo curto de DNA ou RNA, que possui uma sequência complementar ao gene ou a um transcrito de mRNA.

A interferência do RNA (RNAi) é um meio de silenciar genes por meio da degradação do mRNA.

Nocaute genético: na clonagem molecular e na biologia, um knock-in (ou knock-in de gene) refere-se a um método de engenharia genética que envolve a substituição um por um das informações de sequência de DNA em um locus genético ou a inserção de informações de sequência não encontrado dentro do locus. Normalmente, isso é feito em ratos, já que a tecnologia para esse processo é mais refinada e há um alto grau de complexidade de sequência compartilhada entre ratos e humanos. A diferença entre a tecnologia knock-in e as técnicas transgênicas tradicionais é que uma knock-in envolve um gene inserido em um locus específico e, portanto, é uma inserção "direcionada".

Obrigado pela leitura.

Fonte:

a) Internet b) iGenetics 3ª edição por PJ Russel c) Biologia Molecular 5ª edição por RF Weaver