NS 主な違い 遺伝子ノックアウトとノックダウンの間は 遺伝子ノックアウトは、標的遺伝子の完全な消去、またはナンセンス変異によるそれらの不活性化を含みますが、遺伝子ノックダウンは、タンパク質の翻訳の中断とそのmRNAの分解を引き起こします。さらに、遺伝子ノックアウトはDNAレベルで適用可能であり、遺伝子ノックダウンはRNAレベルで適用可能です。

遺伝子ノックアウトと遺伝子ノックダウンは、生物内の遺伝子の発現を抑制する2つのメカニズムです。

CRISPR / Cas9、エンドヌクレアーゼ、遺伝子ノックダウン、遺伝子ノックアウト、遺伝子サイレンシング、ナンセンス変異、RNAi

遺伝子ノックアウトとは

遺伝子ノックアウトは、遺伝子配列へのフレームシフト突然変異または終止コドンの導入によるナンセンス突然変異による遺伝子のゲノムからの完全な消去または遺伝子の不活性化に関与する遺伝子サイレンシングの実験技術です。遺伝子の青写真が破壊されると、標的遺伝子産物も除去されます。この方法はもともと相同組換えで開発されました。これには、目的の変異を含むDNAコンストラクトの配信が含まれます。次に、このコンストラクトがターゲット遺伝子と組換えられ、ゲノムから遺伝子配列が完全に削除されます。

図1：遺伝子ノックアウト

加えて、 部位特異的ヌクレアーゼ ZFNやTALENなどは遺伝子をノックアウトするために使用できます。それらは非常に特異的な方法で標的DNA配列に結合し、遺伝子編集の効率を高めます。一方、 CRISPR / Cas9 システムは、遺伝子ノックアウトに使用できるゲノム編集の方法です。

遺伝子ノックダウンとは

遺伝子ノックダウンは、特定の遺伝子産物の一時的な不活性化の原因となる遺伝子サイレンシングの別の方法です。 RNAレベルで適用可能であり、標的遺伝子の転写によって生成されたmRNAを標的とします。したがって、遺伝子ノックダウンは、遺伝子発現の転写後調節の一形態です。

図2：遺伝子ノックダウン

重要なことに、それは主にRNA干渉に基づいています（RNAi）mRNAの分解を可能にすることによる経路。ここで、miRNA、siRNA、およびshRNAは、ターゲットmRNAに結合することによって重要な役割を果たします。得られたRNA二重鎖は、ダイサーとRISCの作用によって分解されます。それらは、目的の遺伝子の発現を一時的にオフにします。

遺伝子ノックアウトと遺伝子ノックダウンの類似点

遺伝子ノックアウトと遺伝子ノックダウンの違い

意味

遺伝子ノックアウトとは、生物のDNAの操作によって引き起こされる、遺伝子の機能の喪失につながるDNAの永続的な変化を指し、遺伝子ノックダウンとは、実験技術（多くの場合アンチセンスオリゴ）によって引き起こされる遺伝子発現の一時的な低下を指します。したがって、これが遺伝子ノックアウトとノックダウンの根本的な違いです。

重要性

遺伝子ノックアウトとノックダウンの主な違いは、遺伝子ノックアウトは標的遺伝子の完全な消去またはナンセンス変異によるそれらの不活性化を伴い、遺伝子ノックダウンはそのmRNAのタンパク質翻訳と分解を中止させることです。

効果

さらに、遺伝子ノックアウトは遺伝子サイレンシングの永続的な方法ですが、遺伝子ノックダウンは遺伝子サイレンシングの一時的な方法です。

有効レベル

メカニズム

相同組換え、エンドヌクレアーゼ、およびCRISPR / Cas9は遺伝子ノックアウトのいくつかのメカニズムであり、RNA干渉は遺伝子ノックダウンの主なメカニズムです。したがって、これは遺伝子ノックアウトとノックダウンの重要な違いでもあります。

結論

遺伝子ノックアウトは、DNAレベルで適用可能な遺伝子サイレンシングの方法です。標的遺伝子を完全に消去するか、ナンセンス変異によってそれらを不活性化する役割を果たします。対照的に、遺伝子ノックダウンは、RNAレベルで適用可能な遺伝子サイレンシングの方法です。それは、mRNAを分解することによって遺伝子発現の一時的な不活性化に責任があります。したがって、遺伝子ノックアウトとノックダウンの主な違いは、遺伝子サイレンシングのメカニズムです。

参照：

1. Davis、ED。「TALENまたはCRISPRによるノックアウトとShRNAまたはSiRNAによるノックダウン」。 Genecopoeia、GeneCopoeia、Inc.、2014年、こちらから入手できます。

画像提供：

1.ゲノミクス教育プログラムによる「フレームシフト突然変異（13080927393）」–コモンズウィキメディアによるフレームシフト突然変異（CC BY 2.0）2。シモーネモセリンとマウリツィオプロヴェンツァーノによる「RNA干渉のメカニズム」– RNA干渉：細胞生理学からの遺伝子ノックダウンの学習doi：10.1186 / 1479-5876-2-39（CC BY 2.0）CommonsWikimedia経由