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基因敲除方法

基因敲除是一種遺傳工程基因修飾技術,目的是通過特定的基因改造過程使特定基因功能喪失,從而研究該基因對相關生命現象的影響,進而推測該基因的生物學功能。基因敲除技術的發展始於20世紀80年代,建立在基因同源重組技術和胚胎幹細胞技術的基礎上。

基因敲除的方法有多種,包括但不限於:

T-DNA插入突變。利用農桿菌侵染植物,將T-DNA整合到植物基因組中,隨機插入基因中,影響基因功能。

CRISPR/Cas9基因編輯技術。通過在植物體中定向識別和切割基因的CRISPR序列,引發修復過程中的突變。

RNAi(RNA干擾)。通過導入由正義RNA和反義RNA組成的雙鏈RNA,導致mRNA特異性降解。

VIGS(病毒誘導的基因沉默)。利用病毒侵染植物,特異性誘導同源基因mRNA降解或被甲基化修飾。

自殺質粒系統。利用自殺質粒的複製特性,將缺失的DNA片段克隆入自殺質粒,通過同源重組整合入宿主細胞基因組。

TALEN(轉錄激活子樣效應器核酸酶)。通過TAL蛋白的核酸結合域胺基酸序列與靶位點的對應關係,識別並打斷目的基因DNA序列。

RNP基因敲除。利用CRISPR-Cas9技術的Cas9蛋白和單鏈RNA(sgRNA)組成的核酸複合物進行基因敲除。

這些方法各有特點,適用於不同的研究目的和實驗條件。例如,CRISPR/Cas9技術因其定向性和高效率而廣泛套用於基因編輯;RNAi和VIGS則適用於研究基因的功能和表達模式;自殺質粒系統適用於構建基因缺失工程菌;TALEN和RNP基因敲除提供了更精確的靶向編輯能力。