Was ist der Unterschied zwischen Gene Knockout und Knockdown - Unterschied Zwischen

Was ist der Unterschied zwischen Gene Knockout und Knockdown

Das Hauptunterschied zwischen Gen-Knockout und Knockdown ist das Beim Gen-Knockout werden Zielgene vollständig gelöscht oder durch Nonsense-Mutationen inaktiviert, wohingegen der Gen-Knockdown zu einer fehlgeschlagenen Proteintranslation und einem Abbau dieser mRNA führt. Darüber hinaus ist Gen Knockout auf DNA-Ebene anwendbar, während Gen Knockdown auf RNA-Ebene anwendbar ist.

Gene Knockout und Gen Knockdown sind zwei Mechanismen, um die Expression von Genen in Organismen zum Schweigen zu bringen.

Wichtige Bereiche

1. Was ist Gene Knockout?
- Definition, Mechanismus, Bedeutung
2. Was ist Gene Knockdown?
- Definition, Mechanismus, Bedeutung
3. Was sind die Ähnlichkeiten zwischen Gene Knockout und Gene Knockdown
- Überblick über gemeinsame Funktionen
4. Was ist der Unterschied zwischen Gene Knockout und Gene Knockdown?
- Vergleich der wichtigsten Unterschiede

Schlüsselbegriffe

CRISPR / Cas9, Endonukleasen, Gene Knockdown, Gene Knockout, Gene Silencing, Nonsense Mutation, RNAi


Was ist Gene Knockout?

Gene Knockout ist eine Labortechnik der Gen-Stummschaltung, die für das vollständige Löschen des Gens aus dem Genom oder für die Inaktivierung des Gens durch Nonsense-Mutationen verantwortlich ist, indem Frameshift-Mutationen eingeführt oder Codons in die Gensequenz gestoppt werden. Wenn der Bauplan des Gens zerstört wird, wird auch das Zielgenprodukt abgetragen. Die Methode wurde ursprünglich mit homologer Rekombination entwickelt. Es beinhaltet die Lieferung eines DNA-Konstrukts, das die gewünschte Mutation enthält. Dann wird dieses Konstrukt mit dem Zielgen rekombiniert, wobei die Gensequenz vollständig aus dem Genom entfernt wird.


Abbildung 1: Gene Knockout

In Ergänzung, ortsspezifische Nukleasen wie ZFN und TALEN können zum Ausschalten von Genen verwendet werden. Sie binden hochspezifisch an die Ziel-DNA-Sequenz, wodurch die Effizienz der Genbearbeitung verbessert wird. Auf der anderen Seite die CRISPR / Cas9 System ist eine Methode der Genombearbeitung, die für das Gen-Knockout verwendet werden kann.

Was ist Gene Knockdown?

Gen-Knockdown ist eine andere Methode der Gen-Stummschaltung, die für die vorübergehende Inaktivierung eines bestimmten Genprodukts verantwortlich ist. Es ist auf RNA-Ebene anwendbar und zielt auf die durch Transkription des Zielgens produzierte mRNA ab. Daher ist Gen Knockdown eine Form der posttranskriptionellen Regulation der Genexpression.


Abbildung 2: Gen Knockdown

Bezeichnenderweise basiert es hauptsächlich auf der RNA-Interferenz (RNAi) durch den Abbau von mRNA. Hier spielen miRNA, siRNA und shRNA eine Schlüsselrolle, indem sie an die Ziel-mRNA binden. Die resultierenden RNA-Duplexe werden durch die Wirkung von Dicer und RISC abgebaut. Sie werden die Expression des interessierenden Gens zeitlich abschalten.

Ähnlichkeiten zwischen Gene Knockout und Gene Knockdown

  • Gene Knockout und Gen Knockdown sind zwei Mechanismen der Gen-Stummschaltung in Zellen.
  • Sie sind für die Regulation der Genexpression auf verschiedenen Ebenen verantwortlich.
  • Daher führen sie zu einer Veränderung der Funktion von Genen.
  • Außerdem werden beide Methoden in der Molekularbiologie verwendet, um die Expression von Genen verschiedener Organismen zu verändern.

Unterschied zwischen Gene Knockout und Gene Knockdown

Definition

Gen-Knockout bezieht sich auf eine permanente Veränderung der DNA, die zum Verlust der Funktion eines Gens führt, verursacht durch eine Manipulation der DNA des Organismus, während ein Gen-Knockdown auf eine vorübergehende Abnahme der Genexpression zurückzuführen ist, die durch eine experimentelle Technik verursacht wird, oft ein Antisense-Oligo. Dies ist also der grundlegende Unterschied zwischen Gen-Knockout und Knockdown.

Bedeutung

Der Hauptunterschied zwischen Gen-Knockout und Knockdown besteht darin, dass das Gen-Knockout das vollständige Löschen der Zielgene oder die Inaktivierung dieser Gene durch Nonsense-Mutationen beinhaltet, während das Gen-Knockdown zu einer fehlgeschlagenen Proteintranslation und zum Abbau dieser mRNA führt.

Bewirken

Während das Gen-Knockout eine dauerhafte Methode der Gen-Stummschaltung ist, ist das Gen-Knockdown eine vorübergehende Methode der Gen-Stummschaltung.

Wirkungsgrad

Darüber hinaus ist das Gen-Knockout auf DNA-Ebene wirksam, während das Gen-Knockdown auf RNA-Ebene wirksam ist. Daher ist dies ein weiterer Unterschied zwischen Gen-Knockout und Knockdown.

Mechanismen

Homologe Rekombination, Endonukleasen und CRISPR / Cas9 sind mehrere Mechanismen für das Gen-Knockout, während RNA-Interferenz der Hauptmechanismus für das Gen-Knockdown ist. Dies ist also auch ein wichtiger Unterschied zwischen Gen-Knockout und Knockdown.

Fazit

Gene Knockout ist eine auf DNA-Ebene anwendbare Methode der Gen-Stummschaltung. Es ist dafür verantwortlich, das Zielgen vollständig zu löschen oder durch Nonsense-Mutationen zu inaktivieren. Im Gegensatz dazu ist Gen Knockdown eine auf RNA-Ebene anwendbare Methode der Gen-Stummschaltung. Es ist für die vorübergehende Inaktivierung der Genexpression durch Abbau der mRNA verantwortlich. Daher ist der Hauptunterschied zwischen Gen Knockout und Knockdown der Mechanismus der Gen-Stummschaltung.

Verweise:

1. Davis, E D. "Knockout durch TALEN oder CRISPR vs. Knockdown durch ShRNA oder SiRNA."Genekopöe, GeneCopoeia, Inc., 2014,