Таргетинг: введение
Таргетинг это целенаправленное изменение определенных генов (target-мишень) за счет гомологичной рекомбинации последовательностей, находящихся в хромосоме, с искусственно введенными в клетку последовательностями ДНК.
Идея таргетинга возникла уже тогда, когда впервые была показана принципиальная возможность экспериментального переноса экзогенной ДНК в геном эукариотической клетки и особенно после появления методов, позволяющих получать трансгенные организмы ( Газарян К.Г., и др., 1981 ; Jaenisch R., 1988 ).
Однако реально таргетинг генов и получение мутантных организмов стали возможными лишь во второй половине 80-х годов после решения ряда принципиальных вопросов:
1) обнаружения гомологичной рекомбинации в клетках млекопитающих;
2) создания систем, обеспечивающих селекцию на гомологичную рекомбинацию;
3) разработки методов детектирования редких генетических изменений;
4) создания эффективных методов переноса генов в эукариотические клетки;
5) культивирования плюрипотентных эмбриональных стволовых (ЭС) клеток и создания на их основе химерных организмов.
Основной методологией таргетинга стало использоввание для этой цели гомологичной рекомбинации. В результате появилась возможность как полностью инактивировать строго определенные гены в организме ("нокаутирование" генов), так и вводить в них небольшие направленные мутации и/или осуществлять коррекцию мутантных аллелей.
Таргетинг генов с последующим получением мутантных организмов осуществлен в настоящее время не только у мышей, но и у ряда других организмов, включая нематоду Caenorhabditis elegans ( Austin J., ea., 1990 ) и дрозофилу ( Elkin T., ea., 1990 ). Из млекопитающих с этой целью использовали пока только мышей, поскольку мышиные ЭС-клетки были получены первыми и уже достаточно хорошо охарактеризованы. Приемы, используемые для таргетинга у разных организмов, порой существенно отличаются от тех, которые описаны в настоящем обзоре, однако в целом методология сходна и позволяет решать одни и те же задачи.
Использование различных описанных выше вариантов таргетинга позволило существенно расширить наши представления о функции генов, ответственных заэмбриональное развитие, за формирование мышечной, скелетной, нервной и других систем. Получены интересные результаты, касающиеся роли генов в функционировании иммунной и нервной систем, функции онкогенов и антионкогенов, удалось смоделировать ряд заболеваний человека.
