조건부 녹아웃 (Conditional Knockout)
한 줄 정의: 특정 조직이나 특정 시기에만 목표 유전자의 기능을 선택적으로 제거하도록 설계된 유전자 결손 동물 모델 기법입니다.
쉽게 풀면
일반 녹아웃 실험은 생명체의 모든 세포에서 특정 유전자를 처음부터 없애버리지만, 이 유전자가 생존에 꼭 필요한 경우에는 태아 단계에서 개체가 죽어버려 연구가 불가능해질 수 있습니다. 조건부 녹아웃은 이런 문제를 피하기 위해 원하는 조직이나 원하는 시점에만 유전자를 없애는 방법입니다. 흔히 크레-록스 재조합이나 유도발현 시스템과 결합해 사용됩니다.
왜 중요한가
발생 초기에 치명적인 유전자라도 성체가 된 이후 특정 장기에서만 기능을 없애 그 유전자의 역할을 연구할 수 있어, 질병 기전 연구와 신약 표적 검증에서 매우 중요하게 쓰입니다. 시기와 부위를 특정할 수 있어 전신 녹아웃보다 정밀한 인과관계 분석이 가능합니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"A conditional knockout was generated by crossing floxed mice with a liver-specific Cre driver line."
loxP 삽입 마우스와 간 특이적 Cre 발현 마우스를 교배해 조건부 녹아웃을 만들었다는 뜻입니다.
"Tamoxifen-inducible conditional knockout allowed gene deletion to be restricted to adulthood."
타목시펜으로 유도되는 조건부 녹아웃을 이용해 유전자 결손을 성체기로 한정할 수 있었다는 의미입니다.
조금 더 깊게 보면
조건부 녹아웃은 흔히 목표 유전자의 핵심 엑손 양옆에 loxP 서열을 삽입한 마우스(floxed 마우스)를, 조직 특이적 또는 유도 가능한 Cre 발현 마우스와 교배해 만듭니다. 타목시펜 유도형 CreER 시스템을 함께 쓰면 시기까지 통제할 수 있어 공간적·시간적 이중 조절이 가능합니다.
주의할 점
Cre 재조합효소 자체가 세포에 독성이나 부수적 영향을 줄 수 있다는 보고가 있어, Cre만 발현시킨 대조군을 함께 비교하는 것이 권장됩니다.