Sign In

لمعرفة المزيد عن وظيفة الجين ، يمكن للباحثين ملاحظة ما يحدث عندما يكون الجين مثبطاً أو ”معطلاً“ من خلال إنشاء حيوانات معطلة جينيا(knockout) معدلة وراثياً. لقد كانت الفئران المعطلة جينياً من الفئران المفيدة بشكل خاص كنماذج للأمراض البشرية مثل السرطان ومرض باركنسون ومرض السكري.

العملية

يمكن القضاء على الجينات بشكل عشوائي ، أو يمكن استهداف جينات معينة. للقضاء على جين معين ، يتم استخدام قطعة هندسية من الحمض النووي تسمى ناقل الاستهداف لتحل محل الجين الطبيعي ، وبالتالي تعطيله.

تحتوي نواقل الاستهداف على تسلسلات في كل طرف تكون متطابقة _ أو متجانسة _ مع التسلسلات التي تحيط بكل جانب من الجين محل الاهتمام. تسمح هذه التسلسلات المتماثلة لناقل الاستهداف باستبدال الجين من خلال إعادة التركيب المتماثل _ وهي عملية تحدث بشكل طبيعي بين الحمض النووي مع تسلسلات متماثلة أثناء الانقسام الاختزالي.

يتم إدخال ناقل الاستهداف في الخلايا الجذعية الجنينية للفأر في المزرعة ، باستخدام طرق مثل التثقيب الكهربائي _ استخدام النبضات الكهربائية لإنشاء مسام مؤقتة في غشاء الخلية. عادةً ، لتحديد الخلايا حيث يتم استبدال الجين بالناقل بشكل صحيح ، يحتوي تصميمها علي علامة اختيار إيجابية _ مثل جين مقاومة النيوميسين (NeoR) _ بين المناطق المتجانسة ؛ وعلامة اختيار سلبية _ مثل جين ثيميدين كيناز الفيروسي (TK) _ بعد إحدى المناطق المتجانسة.

تتعرض الخلايا لنيومايسين ، وتلك التي أدمجت الناقل في حمضها النووي هي فقط التي ستبقى على قيد الحياة لأنها تمتلك الجين NeoR. كذلك ، فإن الخلايا ، حيث تم استبدال الجين المستهدف بالناقل من خلال إعادة التركيب المتماثل ، لن يكون لديها جين ثيميدين كيناز الفيروسي ، مما يسمح لها بالبقاء على قيد الحياة في وجود عقار جانسيكلوفير. لذلك ، يتم استخدام التعرض لعقار الجانسيكلوفير للقضاء على الخلايا التي تم إدخال الناقل بشكل عشوائي في جينومها ، لأن هذه الخلايا ستحتوي على جين ثيميدين كيناز الفيروسي.

يتم بعد ذلك إدخال الخلايا التي تم تعطيل الجين بها بشكل صحيح في جنين الفأر ، والذي يتم زرعه في رحم الأنثى ، حيث يتطور حتى الولادة. الفأر الناتج عبارة عن كيمر _ بمعنى أنه يتكون من مزيج من الخلايا _ بعضها يحتوي على حمض نووي طبيعي من الجنين ، وبعضها يحتوي على الجين الذي تم التخلص منه على كروموسوم واحد من الخلايا المعدلة هندسياً. يتم تربية هذه الفئران ، ويتم تهجين النسل الذي يحتوي على الجين في خطها التناسلي بشكل أكبر لإنشاء خط من الفئران حيث تكون كل خلية متماثلة الزيجوت للعطل الجيني. يمكن بعد ذلك استخدام هذه الفئران المعطلة جينياً لدراسة وظيفة الجينات.

Tags

In VitroMutagenesisGenetic ModificationLaboratory TechniquesDNA AlterationMutation Studies

From Chapter 16:

article

Now Playing

16.1 : In vitro Mutagenesis

Analyzing Gene Expression and Function

13.6K Views

article

16.2 : الشاشات الجينية

Analyzing Gene Expression and Function

4.8K Views

article

16.3 : اختبار الصليب

Analyzing Gene Expression and Function

1.7K Views

article

16.4 : اختبارات التكميل

Analyzing Gene Expression and Function

4.7K Views

article

16.5 : تعدد أشكال النوكليوتيدات المفردة- SNPs

Analyzing Gene Expression and Function

13.5K Views

article

16.6 : التحول البكتيري

Analyzing Gene Expression and Function

11.6K Views

article

16.7 : الكائنات المعدلة وراثيا

Analyzing Gene Expression and Function

3.8K Views

article

16.8 : الاستنساخ التناسلي

Analyzing Gene Expression and Function

2.3K Views

article

16.9 : كريسبر

Analyzing Gene Expression and Function

15.0K Views

article

16.10 : الحمض النووي الريبي التجريبي

Analyzing Gene Expression and Function

6.0K Views

article

16.11 : جينات المراسل

Analyzing Gene Expression and Function

11.0K Views

article

16.12 : التهجين في الموقع

Analyzing Gene Expression and Function

9.1K Views

article

16.13 : الكروماتين المناعي - ChIP

Analyzing Gene Expression and Function

10.8K Views

article

16.14 : البيولوجيا التركيبية

Analyzing Gene Expression and Function

4.6K Views

article

16.15 : التنميط الريبوسوم

Analyzing Gene Expression and Function

3.4K Views

See More

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved