Rato knockout

Un **rato knockout** é un rato modificado xeneticamente por enxeñaría xenética ao cal os investigadores lle inactivaron (ver knockout de xenes) un dos seus xenes ao interromper dito xene ou substituílo cun fragmento de ADN artificial. A perda da actividade do xene a miúdo causa cambios no fenotipo do rato, que afectan á súa aparencia, comportamento, metabolismo ou calquera outra característica física ou bioquímica observable ou detectable.

Os ratos knockout son importantes modelos animais para a experimentación no estudo da función de xenes que xa foron secuenciados pero dos que se descoñece as súas funcións. Facendo que se inactive deste modo un determinado xene no rato, e observando as diferenzas entre o comportamento ou fisioloxía normais e as que presenta despois do procedemento do knockout, os investigadores poden inferir a súa probable función.

Os ratos son actualmente a especie modelo máis próxima ao ser humano na que pode aplicarse con maior facilidade a técnica do knockout. Son amplamente usados nas investigacións xenéticas sobre a fisioloxía humana. O knockout de xenes nas ratas é moito máis difícil ca en ratos e só leva realizándose desde 2003.

O primeiro rato knockout foi creado por Mario R. Capecchi, Martin Evans e Oliver Smithies en 1989, e por eses traballo foron galardoados co Premio Nobel de Medicina en 2007. En moitos países foron patentados diversos aspectos da tecnoloxía para xerar ratos knockout e os propios ratos knockout por compañías privadas.

## Usos 
Anular por knockout a actividade dun xene proporciona información sobre o que o xene normalmente fai na célula. Os seres humanos compartimos moitos xenes cos ratos, polo que a experimentación con eles serve para comprender a función dos xenes humanos e a súa contribución a certas enfermidades. Exemplos de investigacións nas cales foron moi útiles os ratos knockout son o estudo e modelización de diversos tipos de cánceres, obesidade, enfermidades cardíacas, diabetes, artrite, abuso de drogas, ansiedade, envellecemento e enfermidade de Parkinson. Os ratos knockout tamén ofrecen un contexto científico e biolóxico no cal poden ser desenvolvidas e comprobadas fármacos e outras terapias. Cada ano utilízanse en experimentación millóns de ratos knockout.

## Liñas de ratos knockout 
miniatura|Un rato knockout (esquerda) utilizado como modelo para estudar a obesidade, comparado cun rato normal.
Existen varios miles de liñas de ratos knockout.

## Limitacións 
A técnica de creación de ratos knockout ten algunhas limitacións. A seguinte cita procede dos * National Institutes of Health* (Institutos Nacionais da Saúde) dos EEUU e nela discútense varias importantes limitacións desta técnica:

Aínda que a tecnoloxía dos ratos knockout supón unha valiosa ferramenta da investigación, ten algunhas importantes limitacións. Arredor do 15 % dos knockouts de xenes son letais no desenvolvemento embrionario, o que significa que os embrións alterados xeneticamente non poden crecer orixinando un adulto. Este problema pode xeralmente superarse co uso de mutacións condicionais. A falta do rato adulto limita os estudos de desenvolvemento embrionario e normalmente fai máis difícil determinar a función do xene en relación coa saúde humana. Nalgúns casos o xene pode realizar unha función diferente en adultos ca nos embrións en desenvolvemento.

O knockout dun xene pode tamén fallar en producir un cambio observable nun rato ou pode mesmo producir características diferentes das observadas nos seres humanos nos cales se desactiva o mesmo xene. Por exemplo, as mutacións no xene p53 están asociadas con máis da metade dos cánceres humanos e a miúdo orixinan tumores nuns determinados tecidos. Porén, cando o xene p53 está anulado (knocked out) nos ratos, os animais desenvolven os tumores nun conxunto de tecidos diferente.

Hai variabilidade en todo o procedemento dependendo principalmente da liña a partir da cal se derivaron as células nai ou troncais. En xeral, úsanse as células derivadas da liña 129. Esta liña específica non é axeitada para moitos experimentos (por exemplo, os estudos de comportamento), polo que é moi común facer retrocruzamentos da proxenie con outras liñas. A algúns loci xenómicos é moi difícil aplicarlles o knockout. As razóns disto poden ser a presenza de secuencias repetitivas, extensa metilación do ADN, ou de heterocromatina. Denomínase "efecto dos xenes flanqueantes" a confusión causada pola presenza de xenes veciños do 129 no segmento knockout de material xenético. Propuxéronse métodos e directrices para enfrontarse a este problema.

Outra limitación é que os ratos knockout convencionais (é dicir, non condicionais) desenvólvense en ausencia do xene investigado. Ás veces, a perda de actividade do xene durante o desenvolvemento embrionario pode enmascarar o papel do xene no estado adulto. Requírense entón enfoques experimentais usando mutacións condicionais/inducibles que permitan primeiro que se desenvolva o rato e madure normalmente antes de anular o xene que interesa estudar.

Outra seria limitación é a ausencia de adaptacións evolutivas no modelo knockout que poderían aparecer nos animais de tipo salvaxe por mutacións naturais. Por exemplo, a coexpresión específica dos eritrocitos do GLUT1 coa estomatina constitúe un mecanismo compensatorio en mamíferos que non poden sintetizar vitamina C.

## Notas 
## Véxase tamén 
### Outros artigos 
* Organismo modificado xeneticamente
* Knockout de xenes
* Knockdown de xenes
* Gene targeting
* Musgo knockout

### Ligazóns externas 
* Texas A&M Institute for Genomic Medicine (TIGM) - The web site for ordering ES cells and mice generated by TIGM
* Studying Gene Function: Creating Knockout Mice - a review from the Science Creative Quarterly
* The Knock Out Mouse Project (KOMP) Data Coordination website - The public interface for information on the status of the genes included in the KOMP initiative.
* The Knock Out Mouse Project (KOMP) Repository website - The web site for ordering ES cells, vectors, and mice generated by the KOMP project
* Mouse Genome Informatics (MGI) website - community model organism database for the laboratory mouse
* Homologous Recombination Method (and Knockout Mouse)