相比無(wú)目的ENU誘發(fā)模型,基因打靶(gene targeting)或基因捕獲(gene trapping)需要對一個(gè)基因或聽(tīng)覺(jué)過(guò)程中所涉及基因的可能功能做優(yōu)先假設,根據實(shí)現已經(jīng)掌握的一些證據,可以加強基因修飾動(dòng)物篩選過(guò)程。如,耳蝸毛細胞特異表達或其他特定細胞特異表達為突變發(fā)生提供了有力的依據。
基因打靶也可以用來(lái)檢測剔除靜纖毛蛋白質(zhì)組網(wǎng)絡(luò )中部分分子后表型變化。如,在各種證據的基礎上,發(fā)現瞬時(shí)受體電位通道蛋白A1(TRPA1)蛋白在機械傳導通道(mechanotransduction channel)可能起重要作用,通過(guò)TRPA1基因敲除小鼠可以研究這種蛋白質(zhì)在傳導過(guò)程中如何發(fā)揮作用。
基因打靶也可以用于設計人類(lèi)遺傳性耳聾模型。如,連接蛋白26(connexin 26)突變在人類(lèi)非綜合征型耳聾中的地位舉足輕重。由于全身性敲除 connexin 26基因,小鼠胚胎期致死。然而,采用條件打靶策略(conditional targeting approach),可定向敲除小鼠內耳上皮層connexin 26。這種connexin26突變的純合子小鼠聽(tīng)力受損,雖然內耳的正常發(fā)育有廣泛的細胞死亡,最初只影響毛細胞的支持細胞,但最終會(huì )延伸到整個(gè)耳蝸的上皮網(wǎng)絡(luò )和毛細胞。該模型表明,攜帶connexin 26突變的患者,預防細胞死亡將是任何用來(lái)恢復聽(tīng)力的一個(gè)先決條件。
【造模機制】人為地過(guò)表達(overexpression)、剔除(knock-out)、導入(knock-in)或敲低(knock- down)一個(gè)或多個(gè)基因可以培育出基因修飾小鼠耳聾模型。
【造模方法】總論第三章有詳細介紹,這里不再贅述。
【模型來(lái)源】全球正在努力創(chuàng )建全面而有針對性的小鼠胚胎干細胞庫(embryonic stem cell libraries)。該庫已經(jīng)涵蓋了大部分的小鼠基因組中的基因,因而目前開(kāi)展基因操作的方法將被大大增強,而且新打靶技術(shù)不斷出現,使得制作基因修飾小鼠耳聾模型更加容易。
【模型評估和應用】基因修飾小鼠耳聾模型是研究人類(lèi)聽(tīng)力障礙的核心動(dòng)物模型,目前該類(lèi)小鼠模型種類(lèi)繁多、表型各異,這里不作具體評估