基因敲低(knockdown)和基因敲除(knockout)都是研究基因功能的重要技术手段,但两者在机制、效果和应用上存在明显区别:

1. 定义与机制

基因敲低(knockdown)

是暂时性或部分抑制某个基因的表达。

通常通过RNA干扰(RNAi)手段(如siRNA、shRNA)减少mRNA的表达量,从而降低蛋白质的合成。

细胞中该基因仍然存在,但表达水平大大降低。

基因敲除(knockout)

是永久性完全删除或失活某个基因。

通过CRISPR/Cas9、TALEN、ZFN等基因编辑技术,直接在DNA水平上改变基因,使其不再表达功能性蛋白质。

该基因在基因组中被“去除”或“破坏”。

2. 效果强度

敲低:表达减少,但通常仍有残余表达(比如降低90%)。

敲除:表达完全丧失(彻底缺失或失活)。

3. 稳定性

敲低

一般是短期或可逆性的(尤其是siRNA处理)。

适合暂时性实验或避免完全缺失致死的情况。

敲除

是永久性改变,可用于构建稳定细胞系或动物模型。

4. 应用场景

应用 敲低 敲除
快速初筛
研究必需基因 (残留表达) (可能致死)
功能验证
构建稳定模型
药物靶点研究

5. 技术手段举例

技术 敲低 敲除
siRNA / shRNA
CRISPR干扰(CRISPRi)
CRISPR/Cas9切割
同源重组技术