实验设计方案套路1-基因沉默敲除型

实验设计方案怎么写是大多数科研人员都会遇到的问题，那么实验方案设计都有哪些技巧?本文先介绍套路1-基因沉默敲除型，供大家参考学习。后面会依次整理上传其他实验设计方案套路类型，敬请关注!

　　一个实验的方案设计首先要明确自己要做什么实验，这个实验技术自己又了解多少。同样的对于实验设计方案套路1-基因沉默敲除型，我们要先知道什么是基因沉默、什么是基因敲除、原理又是什么等等。下面就介绍一些有关基因沉默和基因敲除的基础内容，希望可以帮到大家!

　　一、基因沉默

　　1、什么是基因沉默

　　基因沉默是生物体中一种普遍存在的现象，它可以用来调节生物体中基因时间和空间上的表达，是生物体的一种防卫系统，用来抵抗外源核酸的入侵。

　　2、基因沉默的原理

　　基因沉默需要经历不同的反应过程才能实现，包括组蛋白N端结构域的赖氨酸残基的去乙酰基化加工、甲基化修饰(由甲基转移酶催化，修饰可以是一价、二价和三价甲基化修饰，后者又被称为'过度’甲基化修饰(Hypermethylation) ) 、以及和甲基化修饰的组蛋白结合的蛋白质(MBP)形成“异染色质”，在上述过程中，除了部分组蛋白的N端尾部结构域需要去乙酰化、甲基化修饰之外，有时也许要在其他的组蛋白N端尾部结构域的赖氨酸或精氨酸残基上相应地进行乙酰化修饰，尽管各种修饰的最终结果会导致相应区段的基因“沉寂”失去转录活性。

　　3、基因沉默的作用

　　这个“原则”就是目前尚没有真正完全清楚的“组蛋白密码”(Histone Code)。能够与甲基化组蛋白结合的蛋白质有sir1/2/3/4，这是一组被称为"Silencing Informative Repressor"的蛋白，其中，Sir2就是“去乙酰化”酶，而Sir1/3/4则负责与甲基化修饰的组蛋白结合"沉寂”相应的染色质为异染色质。此外，基因沉默也和DNA的甲基化修饰有关，比如在真核生物基因组中的许多基因的5‘端分布有长约1KB( 千碱基对)的“CpG"岛序列(CpG island),其中的“C"芳香环5位可被甲基化修饰，之后，与甲基化修饰的DNA结合蛋白形成“沉默"区段，使其下游基因不能表达;另外，非编码的RNA分子(non-coding RNA)也参与“基因沉默”过程。这一类型常见于含有重复DNA序列的染色质区，如着丝粒部位的基因沉寂就需要非编码RNA分子的参与。简言之，基因沉寂或者基因沉默是涉及组蛋白甲基化、去乙酰化、乙酰化，DNA的甲基化修饰，甲基化修饰组蛋白结合蛋白Sir2/3/4，甲基化DNA结合蛋白，非编码RNA等等在内的一系列复杂组分的生理反应过程。基因沉寂沉默相应区段内的遗传信息不能被转录。

　　二、基因敲除

　　1、基因敲除原理

　　基因敲除是用含有一定已知序列的DNA片段与受体细胞基因组中序列相同或相近的基因发生同源重组,整合至受体细胞基因组中并得到表达的一种外源DNA导入技术。它是针对某个序列已知但功能未知的序列，改变生物的遗传基因，令特定的基因功能丧失作用，从而使部分功能被屏蔽，并可进一步对生物体造成影响，进而推测出该基因的生物学功能。

　　2、基因敲除步骤

　　利用基因打靶技术产生转基因动物的程序一般为：

　　(1)获得干细胞

　　(2)载体构建

　　(3)导入基因

　　(4)性状改变

　　3、基因敲除技术应用

　　基因敲除技术主要应用于动物模型的建立，而最成熟的实验动物是小鼠，对于大型哺乳动物的基因敲除模型还处于探索阶段。

　　近年来，牛、羊、猪、猴等大型哺乳动物实现了基因敲除。但由于狗的生殖生理较为特殊，基因敲除狗的培育难度大为增加，狗基因组的定点修饰一直未获成功。针对这一问题，研究团队设计了一个自体移植的策略，克服了供体胚胎与受体雌犬的生殖周期不同步的难题，大幅提高妊娠率，基因打靶狗得以诞生。

　　以上是关于基因沉默与敲除的基本介绍，对于基因沉默敲除实验设计方案的详细内容可以点击这里下载附件，供大家参考学习!