Что такое обратная генетика?

Обратная генетика - это подход к генетическим исследованиям, который использует неизвестную генетическую последовательность и пытается выяснить фенотип, с которым она связана. Это противоречит классической генетике, в которой исследователи берут известный фенотип, такой как полоски на кошке, и пытаются определить, какой ген или гены вызывают появление фенотипа. Эти два различных подхода широко используются и способствуют более глубокому общему пониманию генома многих организмов.

По мере того как секвенирование генов становилось все быстрее и проще, исследователи стали сталкиваться с огромным количеством материалов, о которых они ничего не знали. Они могли обнаружить четкие генетические последовательности, но они понятия не имели, что эти последовательности делали или не делали. В результате, обратная генетика стала использоваться для изучения этих неизвестных областей генома, чтобы узнать больше об их функции. Учитывая длину генома у некоторых организмов, найдется достаточно материала для изучения многими поколениями исследователей.

В обратной генетике исследователь берет неизвестную генетическую последовательность и манипулирует ею, чтобы увидеть, как она меняет фенотип. Исследователи могут вносить мутации, делеции, добавления или другие изменения в последовательность, которые должны изменить способ ее выражения. Они также могут включать и выключать генетические последовательности. Наблюдая за изменениями, вызванными манипуляциями, исследователь может сделать выводы о функции последовательности в организме.

Можно было бы подумать об обратной генетике как об области исследований «черного ящика». В этом случае генетическая последовательность находится внутри черного ящика, а функция скрыта от исследователя. Исследователь вставляет метафорическую руку в коробку, чтобы манипулировать ее содержимым, а затем видит, как манипуляция меняет вывод коробки. Используя обратную генетику, люди могут выяснить функцию определенных последовательностей и областей генома.

Одной из областей, в которой используется обратная генетика, является разработка вакцин, когда исследователи берут новые вирусы и изучают их генетические коды, чтобы найти нужные сегменты для введения в вакцину с целью защиты людей. Обратная генетика может иногда вызывать удивительные сюрпризы, потому что исследователи не обязательно знают, что их манипуляции достигнут. Они могут обнаружить связи с генетическими состояниями, выяснить, что проявление признака является более сложным, чем считалось ранее, или найти новые подходы к медицинскому лечению через более глубокое понимание функции генома.