一．概述：

? ? ?基因敲除是自80年代末以來發(fā)展起來的一種新型分子生物學(xué)技術(shù)，是通過一定的途徑使機(jī)體特定的基因失活或缺失的技術(shù)。

? ? ? 通常意義上的基因敲除主要是應(yīng)用DNA?同源重組原理，用設(shè)計的同源片段替代靶基因片段，從而達(dá)到基因敲除的目的。隨著基因敲除技術(shù)的發(fā)展，除了同源重組外，新的原理和技術(shù)也逐漸被應(yīng)用，比較成功的有基因的插入突變和iRNA ，它們同樣可以達(dá)到基因敲除的目的。

二、基因敲除技術(shù)的應(yīng)用及前景：

①．建立生物模型

? ? ? ?在基因功能，代謝途徑等研究中模型生物的建立非常重要?；蚯贸夹g(shù)就常常用于建立某種特定基因缺失的生物模型，從而進(jìn)行相關(guān)的研究。這些模型可以是細(xì)胞，也可以是完整的動物、植物或者是微生物的個體。

最常見的是小鼠，家兔、豬、線蟲、酵母和擬南芥等的基因敲除模型也常見于報道。

②.疾病的分子機(jī)理研究和疾病的基因治療

? ? ? ? 通過基因敲除技術(shù)可以確定特定基因的性質(zhì)以及研究它對機(jī)體的影響。這無論是對了解疾病的根源或者是尋找基因治療的靶目標(biāo)都有重大的意義。

③.提供廉價的異種移植器官

? ? ? 大家都知道，器官來源很稀少往往是人體器官移植的一大制約因素，而大量廉價的異種生物如豬等的器官卻不能用于人體。因為不同根源生物的基因會產(chǎn)生一些能引起人體強(qiáng)烈免疫排斥的異源分子，如果能將產(chǎn)生這些異源分子的基因敲除，那么動物的器官將能用于人體的疾病治療，這一技術(shù)將為患者帶來具大的福音。

? ? ? 在2022年1月7日，美國馬里蘭大學(xué)醫(yī)學(xué)院外科醫(yī)生團(tuán)隊成功的將一顆基因修飾豬的心臟移植到一名57歲男性心衰患者David Bennett的體內(nèi)。這是全球首例基因修飾豬心臟移植到活人體內(nèi)的手術(shù)。

? ? ? 這不是第一次將外源器官移植的經(jīng)歷，先前在上世紀(jì)80年代，同在美國有一位患有先天心臟病的嬰兒就移植了猩猩的心臟，但當(dāng)時技術(shù)的不發(fā)達(dá)，導(dǎo)致急性免疫排斥在一個月內(nèi)死亡。

④.免疫學(xué)中的應(yīng)用

? ? ? 同異源器官移植相似，異源的抗體用于人體時或多或少會有一定的免疫排斥，使得人用抗體類藥物的生產(chǎn)和應(yīng)用受阻。而如果將動物免疫分子基因敲除，換以人的相應(yīng)基因，那么將產(chǎn)生人的抗體，從而解決人源抗體的生產(chǎn)問題。

⑤改造生物、培育新的生物品種

? ? ? 細(xì)菌的基因工程技術(shù)是本世紀(jì)分子生物學(xué)史上重大的一個突破，而基因敲除技術(shù)則可能是遺傳工程中的另一重大飛躍。它為定向改造生物，以及培育新型生物提供了重要的技術(shù)支持。

三、基因敲除技術(shù)的缺陷：

? ? ? 隨著基因敲除技術(shù)的發(fā)展，早期技術(shù)中的許多不足和缺陷都已經(jīng)解決，但基因敲除技術(shù)始終存在著一個難以克服的缺點，即敲掉一個基因并不一定就能獲知該基因的功能，其原因包括：一方面，許多基因在功能上是冗余的，敲掉一個

? ? ? 在功能上冗余的基因，并不能造成容易識別的表型，因為基因家族的其他成員可以提供同樣的功能；另一方面，對于某些必需基因，敲除后會造成細(xì)胞的致死性，也就無法對這些必需基因進(jìn)行相應(yīng)的研究了。