Aplicacion genetica

Un ratón knockout o ratón KO es un ratón modificado por ingeniería genética para que uno o más de sus genes estén inactivados mediante una técnica llamada gene knockout. Su propósito es comprender el papel de un gen que ha sido secuenciado pero del que se desconoce su función o se conoce de forma incompleta. Inactivando el gen y estudiando las diferencias que presenta el ratón afectado, losinvestigadores pueden inferir la probable función de ese gen. El ratón es el organismo modelo más próximo a los seres humanos en los que esta técnica se puede realizar con facilidad, de modo que es el sujeto favorito de los experimentos de noqueo, especialmente cuando se plantean cuestiones genéticas relacionadas con la fisiología humana. El noqueo de genes en ratas es mucho más difícil y solo se halogrado después de 2003.
El primer ratón knockout fue producido por Mario R. Capecchi, Martin Evans y Oliver Smithies en 1987–1989, obteniendo por tal logro el Premio Nobel de Medicina en 2007. Varios aspectos de esta tecnología están bajo patente de la división Lexicon genetics de Lexicon Pharmaceuticals. Los diferentes métodos para generar ratones knockout están en su mayoría patentadosen Estados Unidos. Los ratones obtenidos con estos métodos también pueden ser patentados en muchos países, entre estos también los Estados Unidos.
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Uso
Noquear la actividad de un gen proporciona información sobre la tarea normal de ese gen. Los seres humanos comparten muchos genes con el ratón. Por tanto, observar las características de un ratón knockoutproporciona información que se puede utilizar para comprender mejor cómo un gen semejante puede provocar o contribuir a la aparición de enfermedades en humanos.
Algunos ejemplos de investigaciones en las que los ratones KO han sido útiles serían el estudio y la modelización de diferentes tipos decáncer, obesidad, enfermedadesdel corazón, diabetes, artritis, toxicomanías, ansiedad, envejecimiento y Parkinson. Los ratones knockout también ofrecen un contexto científico y biológico en el que se pueden desarrollar y probar fármacos y otras terapias
Muchos de estos ratones modelo reciben el nombre del gen que se ha inactivado en ellos. Por ejemplo, el ratón KO p53 recibe este nombre por el gen p53, que codifica una proteína que normalmente suprime el crecimiento de tumores deteniendo la divisióncelular. Los seres humanos que nacen con mutaciones que inactivan este gen padecen el Síndrome de Li-Fraumeni, una afección que aumenta dramáticamente el riesgo de desarrollar tumores óseos, cáncer de mama y hemopatías malignas en edad temprana. Otros modelos reciben nombres, a veces ingeniosos y creativos, de acuerdo con sus características físicas o comportamiento. Por ejemplo, "Methuselah"(matusalén) es un ratón KO diseñado para aumentar la longevidad (aunque existe el gen Methuselah) mientras que "Frantic" (espitado) es un modelo útil para estudiar los trastornos de ansiedad.
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Procedimiento
Existen algunas variaciones sobre el procedimiento para producir ratones KO, siendo el siguiente el ejemplo más habitual.
1. Se aísla el genque se desea noquear a partir de una genoteca de ratón. Posteriormente se diseña una nueva secuencia de ADN muy parecida al gen original y su inmediata vecina, salvo que está cambiada lo suficiente para hacerla inoperante. Normalmente también se incluye en la nueva secuencia un gen marcador, que los ratones normales no poseen y que les confiere resistencia a ciertos agentes tóxicos o produce uncambio observable (p.ej. color o fluorescencia). Las oportunidades de un suceso de recombinación con éxito son relativamente bajas, de modo que la mayoría de las células alteradas tienen cambiado solo uno de ambos cromosomas. se dice que son heterocigotos.
2. A partir de un blastocito de ratón (un embrión muy temprano que está formado por una masa esférica de células indiferenciadas...