發育與模式生物遺傳學

反向遺傳學

反向遺傳學把偵探故事倒過來講。你不是從一個令人困惑的性狀出發去搜尋基因,而是從一個你想了解其功能的已知基因出發,刻意改變它或將其關閉,再觀察會出什麼問題。被擾動的生物會告訴你這個基因平時在做什麼。

常用的手法包括把一個基因徹底敲除、上調或下調其活性,或沉默它所產生的信使。現代基因組編輯工具讓研究者能精準地靶向選定的基因,於是幾乎任何由基因組測序揭示出來的基因,都能被直接檢驗它在發育、生理或疾病中的作用。

一旦全基因組被測序,反向遺傳學就變得不可或缺,因為測序揭示出成千上萬功能未知的基因。它最需要警惕的一點是:敲除一個基因可能不產生任何可見效應——也許是因為另一個基因進行了補償——所以無聲的結果並不總意味著該基因不重要。

由於對一個新測序、功能未知的基因感到好奇,一個團隊用CRISPR在小鼠中使其失活,發現這些動物發育出異常的心臟——從而為該基因確定了一項功能。

透過刻意破壞,從一個已知基因走向它隱藏的職責。

基因敲除小鼠、透過RNA干擾進行的基因沉默,以及CRISPR編輯,都是反向遺傳學的工具:每一種都從選定的基因出發,追問它的喪失或改變會帶來什麼。

又稱
gene-to-phenotype approach由基因到表型的方法由基因到表型的方法