Das Knock-in (auch Gen-Knock-in, engl. für ‚hineinklopfen‘) bezeichnet in der Genetik Verfahren zur gezielten Insertion eines Transgens, d. h. eines zuvor in einem Genom nicht vorhandenen GensGreg Gibson: A Primer Of Genome Science., 2. Auflage, Sunderland, 2004. ISBN 0-87893-232-1. S. 308. oder von neuen oder veränderten DNA-Sequenzen.
Prinzip Die Insertion des Transgens erfolgt meistens in einen spezifischen Genlocus des Genoms von Zelllinien oder Modellorganismen wie Mäusen.J. F. Mata, T. Lopes, R. Gardner, L. E. Jansen: A rapid FACS-based strategy to isolate human gene knockin and knockout clones. In: PloS one. Band 7, Nummer 2, 2012, S. e32646, . . PMID 22393430. .J. Dunkelberger, L. Zhou, T. Miwa, W. C. Song: C5aR expression in a novel GFP reporter gene knockin mouse: implications for the mechanism of action of C5aR signaling in T cell immunity. In: Journal of Immunology. Band 188, Nummer 8, April 2012, S. 4032–4042, . . PMID 22430734. . Im Gegensatz zur klassischen Erzeugung gentechnisch veränderter Organismen erfolgt die Insertion sequenzspezifisch,B. C. Cox, Z. Liu, M. M. Lagarde, J. Zuo: Conditional gene expression in the mouse inner ear using Cre-loxP. In: Journal of the Association for Research in Otolaryngology : JARO. Band 13, Nummer 3, Juni 2012, S. 295–322, . . PMID 22526732. . wodurch weniger Störungen der Genexpression durch Insertion in transkriptionsaktiven Bereichen der DNS entstehen. Durch ein Gen-Knockin können Gene gezielt eingefügt oder durch gezielte Insertionen inaktiviert und anschließend durch eine Entfernung der Insertion mittels einer Rekombinase wieder aktiviert werden. Durch das Gen-Knockin können durch ein Einfügen in Promotoren auch Gene inaktiviert werden, was zur Untersuchung der Funktionen unbekannter Gene oder als Modell für Gendefekt-basierte Krankheiten verwendet wird.A. Doyle, M. P. McGarry, N. A. Lee, J. J. Lee: The construction of transgenic and gene knockout/knockin mouse models of human disease. In: Transgenic research. Band 21, Nummer 2, April 2012, S. 327–349, . . PMID 21800101. .
Limitationen Das Einsetzen von Transgenen oder anderen Sequenzen hat mehrere limitationen. Einer der häufigsten Limitationen ist die unspezifische Aktivität. Die gRNA bindet dabei an einer anderen Stelle in dem Genom als geplant und das Cas-Protein schneidet dadurch nicht an der eigentlichen Zielsequenz, sondern an der ähnlichen stelle, wodurch die Spender-DNA an der falschen Stelle eingefügt wird.
Einzelnachweise
Kategorie:Nukleinsäure-Methode Kategorie:Molekularbiologie