发育与模式生物遗传学

反向遗传学

反向遗传学把侦探故事倒过来讲。你不是从一个令人困惑的性状出发去搜寻基因,而是从一个你想了解其功能的已知基因出发,刻意改变它或将其关闭,再观察会出什么问题。被扰动的生物会告诉你这个基因平时在做什么。

常用的手法包括把一个基因彻底敲除、上调或下调其活性,或沉默它所产生的信使。现代基因组编辑工具让研究者能精准地靶向选定的基因,于是几乎任何由基因组测序揭示出来的基因,都能被直接检验它在发育、生理或疾病中的作用。

一旦全基因组被测序,反向遗传学就变得不可或缺,因为测序揭示出成千上万功能未知的基因。它最需要警惕的一点是:敲除一个基因可能不产生任何可见效应——也许是因为另一个基因进行了补偿——所以无声的结果并不总意味着该基因不重要。

由于对一个新测序、功能未知的基因感到好奇,一个团队用CRISPR在小鼠中使其失活,发现这些动物发育出异常的心脏——从而为该基因确定了一项功能。

通过刻意破坏,从一个已知基因走向它隐藏的职责。

基因敲除小鼠、通过RNA干扰进行的基因沉默,以及CRISPR编辑,都是反向遗传学的工具:每一种都从选定的基因出发,追问它的丧失或改变会带来什么。

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