Una mutación condicional es algo que usamos cuando estamos haciendo un ratón knockout o transgénico donde queremos estudiar el impacto de eliminar o agregar la función del gen solo en órganos específicos o en momentos específicos.
Cuando haces un ratón knockout, el gen y sus productos desaparecen. Entonces, si quiero estudiar IL4 en el asma, puedo eliminar la IL4 y ver cómo se ve una deficiencia de IL4. También puedo hacer un IL4 transgénico. En este caso, inserto un gen para IL4 en el genoma del ratón. Elijo un promotor para impulsar la expresión génica, y veo cuál es el efecto de la sobreproducción de IL4.
Hay inconvenientes en estos modelos. Hay genes necesarios para la embriogénesis. Entonces, si elimino el gen en un ratón, no se producirán descendientes viables y nunca podré saber exactamente qué hace el gen, aparte de eso, es importante para el embrión en desarrollo. Puede tener otros roles realmente interesantes en el ratón adulto, pero nunca llegamos a un ratón adulto, por lo que nuestro modelo no funciona para estos estudios.
- ¿Cuáles son algunas mutaciones genéticas humanas increíbles?
- ¿Se puede producir artificialmente una raza mixta de 2 especies diferentes?
- ¿Cuál es el organismo vivo más antiguo conocido en el mundo?
- Cómo explicar la evolución del bagre al revés (Synodontis nigriventris)
- Biología Evolutiva: ¿Cuál es la relación dN / dS?
Con el ratón transgénico, cualquier promotor que elija para conducir la expresión génica determina el modelo. Puedo hacer que se sobreexprese en los pulmones, en las células linfáticas, en las células de la piel o en todas las células. Pero al final, se expresa en esas células todos los días, todo el tiempo. Entonces puedo ver cuál es el efecto del aumento de la expresión génica en mi modelo, pero está activado todo el tiempo.
Con mutaciones condicionales, puedo usar un sistema de encendido / apagado. En estos casos, puedo elegir tener una proteína que se exprese en un tejido específico y en un momento específico. Esto es de importancia crítica para poder evaluar cómo un gen está involucrado en una enfermedad específica, por ejemplo. Si quiero saber si IL4 es importante en el desarrollo del asma, puedo encender IL4 mientras los ratones están expuestos a alérgenos. Si quiero saber si la IL4 es importante solo durante las exacerbaciones virales del asma, puedo tomar ratones que hayan estado expuestos a alérgenos, pero solo activar IL4 cuando los expongo a un virus. Una herramienta de uso común para esto es el sistema de activación / desactivación de Tet, donde puede activar o desactivar un gen exponiendo al ratón a antibióticos de tetraciclina en su agua potable.
También hay sistemas que le permiten eliminar un gen, ya sea en un mouse completo o en un tejido específico, en un momento específico. Ahora, una vez que se elimina el gen, desaparece, a diferencia del sistema tet on / off donde el cambio de tetraciclina se puede encender y apagar una y otra vez. Esto generalmente implica un sistema cre-lox que implica una recombinación específica del sitio. Pones 2 sitios Lox que flanquean el ADN que deseas eliminar y cualquier tejido que hagas expresa Cre recombinasa cortará cualquier ADN entre esos sitios Lox. Los tejidos que no expresan a Cre no recortan el ADN entre los sitios de Lox.
Los ratones son un modelo maravilloso para estudiar muchas enfermedades humanas, y los modelos transgénicos / knockout estándar han sido muy útiles. Pero al poder agregar una dimensión de “tiempo” al estudio de la expresión génica, podemos definir mucho más claramente el papel de un gen no solo en un estado estático, sino dinámicamente a medida que un organismo cambia en respuesta a los factores estresantes.
