ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการทำให้ล้มลงแบบมีเงื่อนไขและแบบเป็นองค์ประกอบคือการทำให้ล้มลงแบบมีเงื่อนไขคือการลบยีนที่สนใจออกจากเนื้อเยื่อหรืออวัยวะเฉพาะ ในขณะที่การทำให้ล้มลงแบบเป็นส่วนประกอบคือการลบยีนที่สนใจออกจากสัตว์อย่างถาวร
Mouse เป็นอะนาล็อกที่ดีสำหรับกระบวนการทางชีววิทยาของมนุษย์ส่วนใหญ่ เนื่องจากมียีนที่คล้ายกันประมาณ 99% หนูที่น่าพิศวงเป็นสัตว์ทดลองที่มีประโยชน์ และพวกมันถูกใช้ในการวิจัยเพื่อศึกษาโรคมะเร็งและโรคของมนุษย์ประเภทต่างๆ เช่น โรคอ้วน โรคหัวใจ เบาหวาน โรคข้ออักเสบ การใช้สารเสพติด ความวิตกกังวล อายุมากขึ้น และโรคพาร์กินสัน เป็นต้นหนูที่น่าพิศวงเป็นสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมที่มียีนที่น่าสนใจที่ปิดใช้งานตามหน้าที่ ยีนที่น่าพิศวงสามารถทำได้โดยการแทนที่หรือโดยการใส่ชิ้นส่วนดีเอ็นเอเทียมเพื่อปิดใช้งาน หนูที่น่าพิศวงให้ข้อมูลที่มีค่าเกี่ยวกับการทำงานของยีน มีโมเดลที่น่าพิศวงสองแบบเป็นส่วนประกอบ (แบบธรรมดา) และแบบมีเงื่อนไข ในรูปแบบส่วนประกอบ ยีนเป้าหมายจะหยุดทำงานอย่างถาวรในสัตว์ทั้งตัวตลอดเวลา ในแบบจำลองตามเงื่อนไข การยับยั้งการแสดงออกของยีนที่เหนี่ยวนำไม่ได้เกิดขึ้นในลักษณะที่จำเพาะต่อเนื้อเยื่อหรือชั่วขณะ
เงื่อนไขน็อคเอาท์คืออะไร
น็อคเอาท์แบบมีเงื่อนไขคือแบบจำลองที่ยีนที่สนใจจะถูกลบออกจากเนื้อเยื่อหรืออวัยวะที่เฉพาะเจาะจงเท่านั้น โมเดลนี้เกี่ยวข้องกับการลบยีนอย่างทันท่วงทีหรือเฉพาะเนื้อเยื่อ เมื่อเทียบกับโมเดลน็อคเอาท์ที่เป็นส่วนประกอบ โมเดลน็อคเอาท์แบบมีเงื่อนไขนั้นล้ำหน้ากว่า มันลบยีนเฉพาะในอวัยวะเป้าหมายหรือเนื้อเยื่อ ตัวอย่างเช่น ใช้แบบจำลองเงื่อนไขน็อคเอาท์เพื่อศึกษาโรคที่ส่งผลต่อตับ (อวัยวะ)ที่นี่นักวิทยาศาสตร์กำจัดยีนนั้นออกจากตับ น็อกเอาต์แบบมีเงื่อนไขช่วยขจัดผลข้างเคียงของการน็อกเอาต์แบบเดิม
รูปที่ 01: น็อคเอาท์แบบมีเงื่อนไข
น็อคเอาท์แบบมีเงื่อนไขช่วยให้ยีนน็อคเอาท์ในขั้นตอนการพัฒนาที่เฉพาะเจาะจง นอกจากนี้ยังช่วยให้เราศึกษาว่ายีนที่น่าพิศวงในเนื้อเยื่อหนึ่งส่งผลต่อยีนเดียวกันในเนื้อเยื่ออื่นอย่างไร แบบจำลองนี้มักใช้เพื่อศึกษาโรคของมนุษย์ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่น โมเดลเมาส์ที่น่าพิศวงแบบมีเงื่อนไขสามารถสร้างได้ภายใน 6 ถึง 9 เดือนโดยใช้เทคโนโลยีการแก้ไขยีน CRISPR
น็อคเอาท์แบบแยกส่วนคืออะไร
Constitutive Knockout model (การน็อคเอาต์แบบธรรมดาหรือทั้งตัว) เป็นแบบจำลองที่ยีนเป้าหมายถูกปิดใช้งานอย่างถาวรในสัตว์ทั้งตัว (ในทุกเซลล์ของสิ่งมีชีวิต)โดยทั่วไปจะใช้เวลาสี่ถึงหกเดือนในการสร้างแบบจำลองหนูที่น่าพิศวงโดยใช้เทคโนโลยีการแก้ไขยีน CRISPR อย่างไรก็ตาม เวลาจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีที่ใช้สร้างโมเดล
รูปที่ 02: น็อคเอาท์เมาส์
เมื่อเปรียบเทียบกับโมเดลน็อคเอาท์แบบมีเงื่อนไข น็อคเอาท์ที่เป็นส่วนประกอบคือโมเดลที่พัฒนาขึ้นในขั้นต้นซึ่งมีผลข้างเคียง ยีนที่น่าสนใจจะถูกลบออกจากขั้นตอนการพัฒนาทั้งหมด ดังนั้นการแสดงออกของยีนจึงไม่เกิดขึ้นตลอดอายุขัยของสัตว์ เมื่อเปรียบเทียบกับการน็อคเอาท์ที่เป็นส่วนประกอบ การน็อกเอาต์แบบมีเงื่อนไขนั้นปลอดภัย ง่ายขึ้น และได้ผลลัพธ์มากกว่า
ความคล้ายคลึงกันระหว่างการน็อคเอาท์แบบมีเงื่อนไขและแบบแยกส่วนคืออะไร
- น็อคเอาท์แบบมีเงื่อนไขและแบบประกอบเป็นโมเดลยีนที่น่าพิศวงสองรุ่น
- ในทั้งสองรุ่น ยีนที่น่าสนใจถูกกำจัด
- การสร้างทั้งสองรุ่น เทคโนโลยีการแก้ไขยีน CRISPR ถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลาย
การน็อคเอาท์แบบมีเงื่อนไขและแบบแยกส่วนต่างกันอย่างไร
ในการทำให้ล้มลงแบบมีเงื่อนไข ยีนที่น่าสนใจจะหยุดทำงานในเนื้อเยื่อบางประเภทหรือในช่วงเวลาที่กำหนด ในลักษณะที่น่าพิศวง ยีนที่น่าสนใจจะถูกปิดใช้งานอย่างถาวรตลอดเวลา ดังนั้น นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการทำให้ล้มลงแบบมีเงื่อนไขและแบบเป็นส่วนประกอบ การทำให้ล้มลงแบบมีเงื่อนไขนั้นมีเป้าหมายมากกว่าการล้มลงที่เป็นส่วนประกอบ ยิ่งไปกว่านั้น การน็อกเอาต์แบบมีเงื่อนไขนั้นปลอดภัยและได้ผลลัพธ์มากกว่าการน็อกเอาต์ที่เป็นส่วนประกอบ
ภาพกราฟิกด้านล่างแสดงความแตกต่างเพิ่มเติมระหว่างการทำให้ล้มลงแบบมีเงื่อนไขและแบบองค์ประกอบในรูปแบบตาราง
Summary – Conditional vs Constitutive Knockout
หนูน็อคเอาท์มีประโยชน์ในการศึกษาการทำงานของยีนในร่างกาย พวกเขาให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับบทบาททางสรีรวิทยาของยีนในมนุษย์ ดังนั้นจึงเป็นเครื่องมือที่มีค่าสำหรับนักพันธุศาสตร์ในการพัฒนาวิธีบำบัดรักษาโรคทางพันธุกรรม หนูที่น่าพิศวงแบบมีเงื่อนไขและแบบประกอบเป็นสองรุ่น ในการทำให้ล้มลงแบบมีเงื่อนไข ยีนที่น่าสนใจจะหยุดทำงานในเนื้อเยื่อบางประเภทหรือในช่วงเวลาที่กำหนด ในการทำให้ล้มลงที่เป็นส่วนประกอบ ยีนที่น่าสนใจจะหยุดทำงานอย่างถาวรในเนื้อเยื่อทุกประเภทตลอดเวลา ดังนั้น นี่คือข้อแตกต่างที่สำคัญระหว่างการทำให้ล้มลงแบบมีเงื่อนไขและแบบเป็นส่วนประกอบ น็อกเอาต์แบบมีเงื่อนไขมีเป้าหมายมากกว่า ปลอดภัย ง่ายขึ้น และได้ผลลัพธ์มากกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการน็อกเอาต์ที่เป็นส่วนประกอบ