normal fizyoloji ve hastalık patolojisinin temel incelemek için, hassas bir model organizmada gen ekspresyonu işlemek için bir ihtiyaç vardır. ilgi konusu bir genetik eleman, bir rekombinaz tarafından tanınan bölgeleri tarafından takviye edilir, burada, memeli bir model organizmalar için, bu, büyük ölçüde oluşturma ve transgenik farelerin gelişimi üzerinde odaklanmaktadır. Bu durum, bu iki yanında bir gen alana özgü manipülasyon neden olabilir. Bu başarılı bir strateji olsa da, zaman ve kaynak yoğun olduğu; Örneğin, bir floxed gen Cre rekombinaz ve Cre raportör geni ifade olan bir üç transjenik hayvan oluşturma çok çiftleşmesi ve onay gerektirmektedir. Bunun aksine, bir replikasyon stereotaksik enjeksiyonu floxed geni hayvana floresan protein ve rekombinazı kodlayan kusurlu viral parçaları, karmaşık genotipleme veya üretme stratejilerinin 1 gerektirmez. virüs eksprese eden bir floresan protein ve Cre ise Bundan başka, ikinci bir virüs Enco ile birlikte enjekte edilirDing, farklı bir flüoresan proteini, bu hedef genetik manipülasyonu için bir mesafede olan doku kontrolü sağlar. Bu strateji hala knock-in hayvanların kullanılmasını gerektirir iken, viral aracılı RNA temelli stratejiler transgenik hayvanların ihtiyacını aşmak. Örneğin, bir flüoresan protein ve kısa bir saç tokası RNA (shRNA) kodlayan replikasyon eksikli virüsleri stereotaksik enjeksiyonu ilgi konusu bir genin kopyasının güçlü bir azalmaya neden hücrenin endojen RNAi amaçlı kullanılabilir. Ancak, shRNA stratejileri genellikle mütevazı hücresel fenotipleri 2 sonuçlanan ince gen knock-çıkışlar üretir. bir knock-down daha fizyolojik heterozigot gen disfonksiyonu hakkında olsa da, onun azalmış sağlamlığı bir knock-out ile karşılaştırıldığında yeni genlerin fenotipik keşif için ideal değildir.
Son zamanlarda ortaya çıkan üçüncü bir tekniktir, ilişkili CRISPR-(Düzenli interspaced Kısa palindromic Tekrar Kümelenmiş) CRISPR / Cas9 (Protein 9) sistemi, bir küçük dışsal RNA ve DNA kesme enzimi hem ekspresyonuna dayanır. CRISPR / Cas9 sistemi yabancı tanımlayan virüs DNA istila ve Cas9 enzimi 3,4 vasıtasıyla bozulmaya için hedeflenmesi için bir yöntem gelişti prokaryotik bağışıklık sistemi için uyarlanmıştır. Bu güçlü genom düzenleme tekniği hedeflenen silmeler, girmeler ve mutasyonları oluşturmak için kullanılabilir; Aşağıdaki protokol, in vivo ifadesini nakavt için ilgi konusu bir gen silme işlemi yapmak için nasıl özetleyecek. Cas9 enzimin bir skafold RNA ile ilgili bölge ile homolog ve bitişik bir kılavuz RNA ile ifade edilmelidir. Bu tekniği kullanarak bir genin nakavt sentetik kılavuz RNA'lar (sgRNA) kullanarak genomunda belirli bir bölgeye Cas9 hedefleyen ve ilgi yerinde çift iplikli sonları (DSBs) indükleyici gerektirir. Bu DSBs sonra homolog olmayan uç birleştirme (NHEJ) hangi le yoluyla endojen hücre onarım makine tarafından tamir ediliryanlış anlamlı veya anlamsız mutasyon üretebilir ve bu nedenle fonksiyonel protein ifade 5 kaybına oluşturabilirsiniz indellerin reklam. Bu sistem genomik değişiklikler üretir, çünkü sadece Cas9 ve sgRNA geçici ifadesini gerektirir. sabit bir flüoresan göstergesi bu şekilde manipüle hücreleri ve soyu tespit etmek için Ancak, arzu edilir.
Lenti- ve retrovirüsler kararlı bir şekilde, uzun süreli ekspresyonunu korumak ve mitoz sırasında yavru hücrelere aşağı geçirilir konakçı hücrelere, ilgi konusu DNA'yı entegre avantajına sahiptir. Bu protokol tasarım ve replikasyon kusurlu hale, yüksek titre retrovirüslerin iki tip üretimini tarif etmektedir: insan bağışıklık eksikliği virüsü kaynaklı lentiviral partiküller (lentivirüs) ve murin Maloney Lösemi virüsü (retrovirüs) dayananlar. Bu virüslerin her iki stabil büyük transgenlerin ifade destekleyebilen olsa da retroviral parçacıklar, sadece genomun du entegre olabilirBu nedenle nükleer zarfın bozulması ve halka hücre bölünmesi bir etiket aracı ve doğum tarihini hücreleri 6 olarak kullanılabilir. Lentiviruses viral toplama sırasında kafein 8 kullanımı dahil nispeten düşük titre 7, bu metodoloji, olduğu için bir üne sahip olsa da, rutin 10 9 ve 10 10 parçacıklar / ml titreleri üretir. lenti- ve retrovirüsler diğer bir avantajı, çok büyük parçaları için tolerans. protokolleri takip toplama flüoresan raportör, sgRNAlardır ve Cas9 DNA değiştirme gibi bir flüoresan proteini ifade etmek üzere CRISPR / Cas9 sistemi kullanmak için kodlayan bir lenti tasarımı veya retrovirüs prosedürü özetlenmektedir.
Fare stereotaksik nöroşirürji morfolojisi, fonksiyon ve enfekte nöronların bağlantı incelemek için in vivo virüs enjekte etmek için değerli bir yöntemdir. nöronlar viral enfeksiyonun tim uzun bir süre boyunca ifade seviyelerini değiştirmek için kullanılabilirBu gelişim boyunca e, ve sentezleme tam olarak çeşitli ilaç uyarılabilir sistemler ve spesifik Cre tahrik ifade kullanımı ile kontrol edilebilir. Bu özel protokol bir yetişkin fare beyninde ilgilenilen geni nakavt bir sgRNA ve Cas9 ifade eden bir virüs enjekte açıklar. Fareler 48 saat sonrası enjeksiyon içinde görülebilir, viral transgenin bu prosedür ve ifadeden çok hızlı iyileşir. Bununla birlikte, florofor sentezleme 3 hafta sonrası enfeksiyon yakınındaki maksimal seviyeleri ile sonuçlanan hafta boyunca arttırır. Viral stereotaksik enjeksiyonu tabi Fareler davranış, elektrofizyoloji, ya da morfolojik çalışmalar için de kullanılabilir. Genel olarak, bu prosedürlerin amacı stereotaksik cerrahi ve belirli bir sgRNA ve Cas9 ifade eden bir virüs kullanılarak yetişkin fare beyninde bir gen nakavt nasıl göstermektir.