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<title>Knock-down</title>
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<p>Der <b>Knock-down</b> (auch <i>Gen-Knock-down</i> oder <i>Gen-Knockdown</i>, engl. für ‚herunterschlagen‘) ist eine Methode, bei der eine <a href="Genexpression" title="Genexpression">Genexpression</a> von einem oder mehreren <a href="Gen" title="Gen">Genen</a> einer <a href="Zelle_(Biologie)" title="Zelle (Biologie)">Zelle</a> oder eines <a href="Organismus" title="Organismus">Organismus</a> durch <a href="RNA-Interferenz" title="RNA-Interferenz">RNA-Interferenz</a> oder <a href="Kompetitive_Inhibition" class="mw-redirect" title="Kompetitive Inhibition">kompetitive Inhibition</a> gemindert wird.<sup id="cite_ref-1" class="reference"><a href="#cite_note-1"><span class="cite-bracket">[</span>1<span class="cite-bracket">]</span></a></sup> Die Minderung kann entweder durch genetische Veränderungen eintreten, oder durch die Behandlung mit einem Reagens. Als Reagenzien können beispielsweise <a href="Morpholino" title="Morpholino">Morpholinos</a>, <a href="SiRNA" class="mw-redirect" title="SiRNA">siRNA</a>, <a href="ShRNA" class="mw-redirect" title="ShRNA">shRNA</a>, sowie S-DNA eingesetzt werden.<sup id="cite_ref-Comparison_2-0" class="reference"><a href="#cite_note-Comparison-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Eigenschaften">Eigenschaften</h2></div>
<p>Im Gegensatz zur dauerhaften Inaktivierung von Genen im Zuge eines <a href="Gen-Knockout" title="Gen-Knockout">Gen-Knockouts</a> wird bei einem Gen-Knockdown die Genexpression auf der RNA-Ebene vorübergehend oder dauerhaft durch RNA-Interferenz unterbunden, wobei der Effekt beider Methoden oftmals der gleiche ist. Bei einem Knockdown bleiben daher die zu untersuchenden <a href="Gen" title="Gen">Gene</a> unberührt.<sup id="cite_ref-Comparison_2-1" class="reference"><a href="#cite_note-Comparison-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Die Verminderung der Expression kann durch Bindung an das Gen die Blockierung der Transkription ausgelöst werden, durch die Zersetzung von mRNA-Transkripten per RNAi (z. B. bei <a href="Small_interfering_RNA" title="Small interfering RNA">siRNA</a> oder bei von <a href="Ribonuklease" class="mw-redirect" title="Ribonuklease">Rnase-H</a> abhängiger <a href="Antisense-RNA" title="Antisense-RNA">Antisense-RNA</a>), durch das <a href="Enzymhemmung" title="Enzymhemmung">Hemmen</a> der <a href="Translation_(Biologie)" title="Translation (Biologie)">Translation</a>, sowie durch Hemmung von Pre-mRNA-Spleißstellen oder nukleären Spaltungsstellen, die zur Reifung von anderen funktionalen <a href="MiRNA" class="mw-redirect" title="MiRNA">miRNAs</a> genutzt werden (z. B. bei Morpholino-Oligonukleotiden oder anderen von RNase-H abhängigen Antisense-Oligonukleotiden).<sup id="cite_ref-Comparison_2-2" class="reference"><a href="#cite_note-Comparison-2"><span class="cite-bracket">[</span>2<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-RNaseH_3-0" class="reference"><a href="#cite_note-RNaseH-3"><span class="cite-bracket">[</span>3<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p><p>Ein Knockdown wird nach der Wirkungsdauer als transient (vorübergehend) oder persistent (bleibend) eingeteilt. Bei einem transienten Knockdown verursacht die Zugabe von RNAi-Molekülen oder kompetitiven Inhibitoren das Binden eines RNAi-induzierenden <a href="Oligonukleotid" class="mw-redirect" title="Oligonukleotid">Oligonukleotids</a> oder <a href="Analogon_(Chemie)" title="Analogon (Chemie)">Analogon</a> an ein Gen oder sein Transkript eine temporäre Abnahme der Genexpression. Bei einem persistenten Knockdown werden siRNA- oder shRNA-tragende <a href="Vektor_(Gentechnik)" title="Vektor (Gentechnik)">Vektoren</a> verwendet, wodurch eine transgene Zelle oder ein transgener Organismus das hemmende Molekül selbst herstellt.
</p><p>Eine Anwendung transienter Knockdowns ist das Charakterisieren neuer Gene, die zwar sequenziert wurden, aber noch eine unbekannte oder unvollständig bekannte Funktion haben. Der experimentelle Ansatz ist auch als <a href="Reverse_Genetik" title="Reverse Genetik">reverse Genetik</a> bekannt. Nach einem Knockdown werden Störungen des <a href="Ph%C3%A4notyp" title="Phänotyp">Phänotyps</a> aufgezeichnet, wie sich die Knockdowns von Individuen unterscheiden, bei denen das Gen von Interesse funktionsfähig ist. Transiente Knockdowns werden oft in der Entwicklungsbiologie verwendet, da die kurzen Moleküle in einzellige Zygoten eingeführt werden können und die Tochter-Zellen der <a href="Injektion_(Medizin)" class="mw-redirect" title="Injektion (Medizin)">injizierten</a> Zelle eventuell eine veränderte embryonale Entwicklung aufweisen.<sup id="cite_ref-4" class="reference"><a href="#cite_note-4"><span class="cite-bracket">[</span>4<span class="cite-bracket">]</span></a></sup><sup id="cite_ref-Comparison3_5-0" class="reference"><a href="#cite_note-Comparison3-5"><span class="cite-bracket">[</span>5<span class="cite-bracket">]</span></a></sup>
</p>
<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Einzelnachweise">Einzelnachweise</h2></div>
<ol class="references">
<li id="cite_note-1"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-1">↑</a></span> <span class="reference-text">K. Sliva, B. S. Schnierle: <i>Selective gene silencing by viral delivery of short hairpin RNA.</i> In: <i>Virol J.</i> (2010), Band 7, S. 248. <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1186/1743-422X-7-248">10.1186/1743-422X-7-248</a></span>. <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20858246?dopt=Abstract">PMID 20858246</a>; <a rel="nofollow" class="external text" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2949849/">PMC 2949849</a> (freier Volltext).</span>
</li>
<li id="cite_note-Comparison-2"><span class="mw-cite-backlink">↑ <sup><a href="#cite_ref-Comparison_2-0">a</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-Comparison_2-1">b</a></sup> <sup><a href="#cite_ref-Comparison_2-2">c</a></sup></span> <span class="reference-text">J Summerton: <cite style="font-style:italic">Morpholino, siRNA, and S-DNA Compared: Impact of Structure and Mechanism of Action on Off-Target Effects and Sequence Specificity</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Med Chem.</cite> 7. Jahrgang, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>7</span>, 2007, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>651–660</span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17430206?dopt=Abstract">PMID 17430206</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Knock-down&rft.atitle=Morpholino%2C+siRNA%2C+and+S-DNA+Compared%3A+Impact+of+Structure+and+Mechanism+of+Action+on+Off-Target+Effects+and+Sequence+Specificity&rft.au=J%26%2332%3BSummerton&rft.date=2007&rft.genre=journal&rft.issue=7&rft.jtitle=Med+Chem.&rft.pages=651-660&rft.pmid=17430206&rft.volume=7.+Jahrgang" style="display:none"> </span></span>
</li>
<li id="cite_note-RNaseH-3"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-RNaseH_3-0">↑</a></span> <span class="reference-text">J Summerton: <cite style="font-style:italic">Morpholino Antisense Oligomers: The Case for an RNase-H Independent Structural Type</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Biochimica et Biophysica Acta</cite>. 1489. Jahrgang, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>1</span>, 1999, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>141–58</span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10807004?dopt=Abstract">PMID 10807004</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Knock-down&rft.atitle=Morpholino+Antisense+Oligomers%3A+The+Case+for+an+RNase-H+Independent+Structural+Type&rft.au=J%26%2332%3BSummerton&rft.date=1999&rft.genre=journal&rft.issue=1&rft.jtitle=Biochimica+et+Biophysica+Acta&rft.pages=141-58&rft.pmid=10807004&rft.volume=1489.+Jahrgang" style="display:none"> </span></span>
</li>
<li id="cite_note-4"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-4">↑</a></span> <span class="reference-text">A. Kelly, A. F. Hurlstone: <i>The use of RNAi technologies for gene knockdown in zebrafish.</i> In: <i>Brief Funct Genomics.</i> (2011), Band 10, Nr. 4, S. 189–196. <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1093/bfgp%2Felr014">10.1093/bfgp/elr014</a></span>. <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21525144?dopt=Abstract">PMID 21525144</a>.</span>
</li>
<li id="cite_note-Comparison3-5"><span class="mw-cite-backlink"><a href="#cite_ref-Comparison3_5-0">↑</a></span> <span class="reference-text">A Nasevicius, Ekker SC: <cite style="font-style:italic">Effective targeted gene 'knockdown' in zebrafish</cite>. In: <cite style="font-style:italic">Nature Genetics</cite>. 26. Jahrgang, <span style="white-space:nowrap">Nr.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>2</span>, 2000, <span style="white-space:nowrap">S.<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>216–20</span>, <a href="Digital_Object_Identifier" title="Digital Object Identifier">doi</a>:<span class="uri-handle" style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://doi.org/10.1038/79951">10.1038/79951</a></span>, <a class="external mw-magiclink-pmid" rel="nofollow" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/11017081?dopt=Abstract">PMID 11017081</a>.<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Ajournal&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Knock-down&rft.atitle=Effective+targeted+gene+%27knockdown%27+in+zebrafish&rft.au=A%26%2332%3BNasevicius%2C%26%2332%3BEkker+SC&rft.date=2000&rft.doi=10.1038%2F79951&rft.genre=journal&rft.issue=2&rft.jtitle=Nature+Genetics&rft.pages=216-20&rft.pmid=11017081&rft.volume=26.+Jahrgang" style="display:none"> </span></span>
</li>
</ol></div><!--htdig_noindex--><div><div class="zim-footer">
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