基因敲除的原理

基因敲除的原理

基因敲除技术是今天遗传学和分子生物学研究中使用最频繁的

方法之一。它由美国遗传学家ManiSatija和SandervandenHeuvel于1994年提出，属于一种基因沉默技术，也可称为“基因编辑”技术。它旨在修改和靶向特定基因的活动，以调节和反映生物体的生物功能。

基因敲除技术最初是以生物学实验室环境，利用基因工程技术或染色质学实验等原理，分别针对某个特定基因，以编码特定基因产物的DNA序列进行操作，以阻断其在特定基因表达，以解析基因作用机制。此外，可以将基因敲除技术应用于海洋生物、植物、微生物、酿酒酵母、昆虫、动物和其他细胞等领域，共同探索基因的功能。

基因敲除技术可以产生细节复杂的子代动物样品，可以比较研究目标基因突变与正常基因之间的不同表达。基因敲除技术可以用于研究多种基因之间的协同作用，研究其生物学功能及其演化变异，并分析它们是如何引起特定的疾病。

基因敲除的主要原理是：采用特定酶切除某一特定基因或基因序列，以彻底抑制其表达，采用不同的技术手段针对不同的基因研究。常见的基因敲除方法有RNA干扰（RNAi）、基因突变技术、亚单位抑

制和基因融合等。

首先介绍RNAi技术，它是一种通过抑制RNA介导蛋白质表达来

抑制特定基因表达的方法。RNA干扰技术可以有效地抑制已知基因的表达或阻挡未知基因的表达，它的原理是将小RNA片段与表达特定基因的mRNA形成靶向结合，使其被降解，从而抑制RNA的表达。此外，

还可以应用基因突变技术，利用称为TAL-effector的敲入技术，将

特定基因真核表达调控序列移植到目标基因中，使得基因表达被抑制，从而达到敲除目的。

另外，可以采取CRISPR-Cas9系统基因敲除技术，这是一种全新的基因编辑技术，利用它可以对相对复杂的基因序列精准修改。CRISPR-Cas9系统的原理是由酶Cas9和贮存在细菌基因组中的特定

的RNA分子组成的复合物，可以将靶向的DNA片段精确地插入或删除到指定的位点，从而实现精确的基因敲除。

最后，还可以采用基因融合的方法实现基因敲除，该方法可以融合两个不同基因的片段，然后将其插入到相应的基因组中，使其能够在一定条件下表达，从而实现基因敲除。

综上所述，基因敲除是一种针对特定基因进行抑制，从而调节和反映生物功能的技术，它可以用于多种基因之间的协同作用，研究其生物功能、演化变异及其与疾病之间的关系，常见的基因敲除技术有RNA干扰技术、基因突变技术、CRISPR-Cas9系统和基因融合等，它

的应用越来越广泛，也有助于更多的生物学研究。