Une lignée cellulaire « knock-out » constitutive, également appelée « knock-out » (KO) conventionnelle, désigne un modèle dans lequel le gène cible est inactivé de manière permanente.

Aucune protéine n'est produite.

Applications

À des fins de recherche universitaire :

  • Déterminer et étudier les principales fonctions du gène et/ou de la protéine
  • Études sur la perte de fonction des gènes‍
  • Reconstitution in vitro d'une maladie humaine

Pour la recherche et le développement dans le domaine biopharmaceutique :

  • Validation in vitro de cibles
  • Reproduire des maladies humaines à des fins d’études et de criblage de médicaments
  • Témoin positif pour le criblage de médicaments antagonistes
  • Criblage de la létalité synthétique
  • Évaluer la sécurité, la spécificité et l'activité hors cible des candidats-médicaments
  • Améliorer les performances des modèles de bioproduction

Atouts des modèles cellulaires à knock-out constitutif

  • Absence totale de protéine, y compris toutes ses isoformes, ou absence totale d'une isoforme spécifique
  • Fiabilité : chaque lignée cellulaire est associée à un clone cellulaire témoin isogénique
  • Applicable à tous les contextes génétiques et à tous les types de cellules

Limites des modèles cellulaires à knock-out constitutif

  • Les fonctions de la protéine KO pourraient être compensées par des protéines apparentées, un phénomène appelé « compensation génétique ».
  • La modification génétique du gène visé peut perturber l'expression des gènes voisins, entraînant l'apparition d'un phénotype non spécifique.
  • Une difficulté dans les cellules présentant une polyploïdie élevée

→ Les risques peuvent être considérablement réduits grâce à des analyses approfondies en bio-informatique, en génétique et bibliographiques
→ Un autre modèle consiste en un « knock-out » fonctionnel obtenu par l’introduction d’une
mutation ponctuelle afin de produire une protéine inactive

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Cellules présentant une inactivation constitutive du gène

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Une lignée cellulaire « knock-in » issue d'une mutation ponctuelle comporte un ou plusieurs nucléotides mutés qui modifient la séquence d'acides aminés de la protéine, altérant ainsi ses fonctions ou ses propriétés.

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