Het belangrijkste verschil tussen voorwaardelijke en constitutieve knock-out is dat voorwaardelijke knock-out de verwijdering is van een gen van belang uit een specifiek weefsel of orgaan, terwijl constitutieve knock-out de permanente verwijdering is van een gen van belang van het dier.
Muis is een goede analogie voor de meeste menselijke biologische processen, omdat ze ongeveer 99% van vergelijkbare genen delen. Knockout-muizen zijn nuttige proefdieren en worden gebruikt in onderzoek om verschillende soorten kankers en menselijke ziekten te bestuderen, zoals obesitas, hartaandoeningen, diabetes, artritis, middelenmisbruik, angst, veroudering en de ziekte van Parkinson enz. Knockout-muizen zijn genetisch gemodificeerde organismen met een functioneel geïnactiveerd gen van belang. Knock-out van het gen kan worden gemaakt door het te vervangen of door een kunstmatig stuk DNA in te voegen om het te inactiveren. Knockout-muizen geven waardevolle informatie over de functies van genen. Er zijn twee knock-outmodellen als constitutief (conventioneel) en voorwaardelijk. In het constitutieve model wordt het doelgen voor altijd permanent geïnactiveerd in het hele dier. In het conditionele model vindt induceerbare inactivatie van genexpressie plaats op een weefselspecifieke of tijdelijke manier.
Wat is voorwaardelijke knock-out?
Voorwaardelijke knock-out is een model waarin een gen van belang alleen wordt verwijderd uit een specifiek weefsel of een orgaan. Dit model omvat tijdige of weefselspecifieke deletie van een gen. In vergelijking met het constitutieve knock-outmodel is het conditionele knock-outmodel geavanceerder. Het verwijdert alleen een gen in het doelorgaan of weefsel. Er wordt bijvoorbeeld een conditioneel knock-outmodel gebruikt dat een ziekte bestudeert die de lever (orgaan) aantast. Hier elimineren wetenschappers dat specifieke gen uit de lever. Voorwaardelijke knock-out elimineert de bijwerkingen van conventionele knock-out.
Figuur 01: Voorwaardelijke knock-out
Voorwaardelijke knock-out vergemakkelijkt de knock-out-genen in een specifiek ontwikkelingsstadium. Het stelt ons ook in staat om te bestuderen hoe de knock-out van een gen in het ene weefsel hetzelfde gen in andere weefsels beïnvloedt. Dit model wordt vaak gebruikt om menselijke ziekten bij andere zoogdieren te bestuderen. Voorwaardelijk knock-out muismodel kan binnen 6 tot 9 maanden worden geconstrueerd met behulp van CRISPR-technologie voor het bewerken van genen.
Wat is constitutieve knock-out?
Constitutief knock-outmodel (conventioneel of knock-out voor het hele lichaam) is het model waarin een doelwitgen permanent wordt geïnactiveerd in het hele dier (in elke cel van het organisme). Over het algemeen duurt het vier tot zes maanden om een constitutief knock-out muizenmodel te construeren met behulp van CRISPR-gen-editing-technologie. De tijd varieert echter afhankelijk van de technologie die is gebruikt om het model te construeren.
Figuur 02: Knockout-muis
Vergeleken met het voorwaardelijke knock-outmodel, is constitutieve knock-out het aanvankelijk ontwikkelde model dat bijwerkingen heeft. Het gen van belang is verwijderd uit alle ontwikkelingsstadia. Daarom vindt de genexpressie niet plaats gedurende het hele leven van het dier. In vergelijking met constitutieve knock-out is voorwaardelijke knock-out veilig, gemakkelijker en meer resultaatgericht.
Wat zijn de overeenkomsten tussen voorwaardelijke en constitutieve knock-out?
- Voorwaardelijke en constitutieve knock-out zijn twee knock-out-genmodellen.
- In beide modellen wordt een gen van belang geëlimineerd.
- Bij het bouwen van beide modellen wordt CRISPR-technologie voor het bewerken van genen veel gebruikt.
Wat is het verschil tussen voorwaardelijke en constitutieve knock-out?
Bij voorwaardelijke knock-out wordt het gen van belang geïnactiveerd in een bepaald weefseltype of op een specifiek tijdstip. Bij constitutieve knock-out wordt het gen van belang permanent voor altijd geïnactiveerd. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen voorwaardelijke en constitutieve knock-out. Voorwaardelijke knock-out is meer gericht dan constitutieve knock-out. Bovendien is voorwaardelijke knock-out veilig en meer resultaatgericht dan de constitutieve knock-out.
Onder de infografiek staan meer verschillen tussen voorwaardelijke en constitutieve knock-out in tabelvorm.
Samenvatting – Voorwaardelijk versus constitutieve knock-out
Knockout-muizen zijn nuttig om in vivo genfunctie te bestuderen. Ze geven inzicht in de fysiologische rol van een gen bij de mens. Daarom zijn ze een waardevol hulpmiddel voor genetici om therapieën te ontwikkelen om genetische ziekten te behandelen. Voorwaardelijke en constitutieve knock-out muizen zijn twee modellen. Bij voorwaardelijke knock-out wordt een gen van belang geïnactiveerd in een bepaald weefseltype of op een specifiek tijdstip. Bij constitutieve knock-out wordt een gen van belang permanent in alle soorten weefsels permanent geïnactiveerd. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen voorwaardelijke en constitutieve knock-out. Voorwaardelijke knock-out is gerichter, veiliger, gemakkelijker en meer resultaatgericht in vergelijking met constitutieve knock-out.
