Metoda gena knock-out permite șoareci knock-out linie (soareci knock-out, șoareci knock-out) - soareci mutante in care anumite gene sunt dezactivate. Această metodă ne permite să investigheze rolul fiecărei gene special într-un organism în dezvoltarea și operarea normală și anormală și pentru a studia o varietate de boli umane folosind soareci ca model de obiecte. Gena deconectată duce la una sau alta perturbare. Natura acestor tulburări ne permite să judecăm funcțiile unei gene date. Din moment ce a fost dezvoltat aceasta tehnica, utilizarea sa posibilă crearea de mii de linii de soareci knock-out, dintre care câteva sute sunt sisteme de model pentru studiul bolilor umane, in special bolilor sistemului cardiovascular și nervos și tumorile maligne.
Metoda se bazează pe fenomenul recombinării omoloage - schimbarea secțiunilor corespunzătoare între perechi de cromozomi omologi. Mario Capecchi si Oliver Smithies au inventat independent un mod off (lovirea) a genelor datorate recombinării omoloage implicând fragmente de ADN sintetizate în mod artificial, având o secvență specifică de nucleotide corespunzând unei porțiuni a uneia dintre gene modificate, dar într-un fel. Astfel de fragmente sunt introduse în crescute în cultură (adică într-un mediu artificial, separat de corp) celule prin electroporare - prin pori în membrana celulară, fie artificial creat de câmp electric. Datorită recombinării în unele dintre celulele de cultură, secvența introdusă este introdusă în cromozom în locul normal.
Dacă secvența modificată fiind introdusă într-un anumit mod bazat pe gena, astfel rasfatata au primit această celulă va fi sintetizat gena nefuncțional (neefectuarea sale funcții) de proteine, sau, în general, nu va fi sintetizat prin orice proteină. Dacă secvența originală modificată, nu numai că deteriorarea unei anumite gene, dar, de asemenea, adăugând o altă genă care nu este celulele murine caracteristică și le face rezistente la anumite antibiotice, celulele recombinante pot fi ușor separate de ceilalți acționând asupra culturii în conformitate cu un antibiotic, și se obține astfel o cultură a recombinant celule. Kapekki și Smithies învățate în afara prin utilizarea acestei metode, genele din culturile de celule, dar ei au dezvoltat o tehnologie nu este încă posibil să se obțină knock-out organisme multicelulare.
Apoi Evans modificat această metodă pentru a produce șoareci transgenici (adică, șoarecii implantați cu gene artificiale), gene in cromozomul adaugarea de celule stem c injectabile folosind retrovirusurilor (virusuri ale căror gene sunt integrate în cromozomi de celule gazdă). himere Descendenți produse în acest mod, în cazul în care aceste himere gameți precursori formate din injectate in celulele stem embrion Purtătorii incorporate in gena de celule stem s-au dovedit.
Evans progrese au facut posibila crearea de soareci, in care o gena specifică ar fi oprit prin lovirea datorită recombinării omoloage implicând fragmente de ADN sintetizate în mod artificial, adică combinarea metodei de Evans și Smithies Kapekki - gene nokautiruya injectat in celulele stem embrion. Se Kapekki în laboratoare și Smithies (din nou, în mod independent, în diferitele exemple de realizare) o astfel de metodă modificată și a fost utilizat pentru prima dată în practică, dând naștere la o multitudine de operații cu soareci knock-out.
Anul trecut, Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicina au primit Andrew foc (Andrew Z. Foc) și Craig Mello (Craig C. Mello) pentru descoperirea unui alt mod de a dezactiva gene - interferenta ARN-ului. care poate să apară chiar și în etapele ulterioare de dezvoltare a organismului sub acțiunea unei porțiuni dublu catenară a secvenței ARN nucleotidice corespunzând unui fragment care atunci când este oprit de gene. În acest off nu se datorează daune genei de pe cromozomul, iar datorită unichozheniya citit din ARNm. Distrugerea lor nu permite sinteza proteinei codificate de această genă.