基因靶向
基因靶向
英 文 ：gene targeting
又 稱 : 基因標靶
是一種利用同源重組方法改變生物體某一內源基因的遺傳學技術。
這一技術可以用於刪除某一基因、去除外顯子或導入點突變，從而可以對此基因的功能進行研究。
1989年，利用胚胎幹細胞，美國科學家馬里奧·卡佩奇和奧利弗·史密斯與英國科學家馬丁·埃文斯，將基因打靶技術成功地應用於小鼠。
2007年，馬里奧·卡佩奇等三人也因此獲得了諾貝爾生理學與醫學獎。[2]
目錄
技術
這項技術是利用DNA互補的特性，製作特殊序列的DNA，再送入小白鼠的胚胎幹細胞，如此一來在細胞複製的過程中的同源染色體重組過程中，就可以依設定將特定的基因剔除。
再經過挑選和配對後，就可以產生剔除特定基因的小白鼠。三位科學家雖然會互相交流研究訊息，但是他們是獨立研究。卡佩奇的研究重點在哺乳動物器官發育和發生，他的研究結果提供了幾種讓人類了解人類先天畸型的原因。
埃文斯博士將這項技術所建立的動物模式用於人類疾病的研究，例如囊腫性纖維化，他也研究疾病的制病機制和測試可能的基因療法。史密斯博士利用這項動物模式，來研究囊腫性纖維化和地中海型貧血等疾病，他還發展出高血壓、動脈粥狀硬化等人類疾病的動物模式。
標的效果
基因標的的效果可以是持續的，也可以是條件化的。[3]
例如，條件可以是生物體發育或整個生命過程中的一個特定時刻，或將效應限制在某一特定組織中。基因標的的優點在於可以應用於任何基因，無需考慮其大小和轉錄活性。
歷史
基因標的技術是從20世紀80年代發展起來的，是建立在對同源重組不斷了解的基礎之上。
首先是以酵母這種較為簡單的真核模式生物為基礎，來對相關技術進行研究。
隨著外源DNA導入酵母細胞方法的建立、標記基因有效選擇的利用、同源重組轉化子篩選系統的建立、載體同源序列DNA（靶標）雙鏈斷裂提高同源重組效率的利用，使得基因打靶技術逐漸成熟起來。
而對於哺乳動物細胞，由於其基因組比酵母細胞要大且複雜，基因打靶的成功率很低。因此要將基因打靶技術應用於哺乳動物，還需要新的策略。
原理
將外源DNA導入標靶細胞後，利用基因重組，將外源DNA與標靶細胞內染色體上同源DNA間進行重組，從而將外源DNA定點整合入標靶細胞基因組上某一確定的位點。
方法
對於不同的生物體，所使用的基因打靶的方法也不用。對於小鼠來說，大致的流程如下：
從小鼠胚胎上提取幹細胞；同時，構建標靶載體，標靶載體中含有與靶基因同源的DNA片段，將標靶載體轉染到幹細胞中；將篩選後獲得的含有靶載體的幹細胞進行擴增。
將含有靶載體的幹細胞注入小鼠胚胎；胚胎發育為嵌合體小鼠（部分器官為該改造後的幹細胞發育而成）後，通過選擇性培育（將嵌合體小鼠與正常小鼠交配，在下一代中進行篩選），獲得基因剔除小鼠（全部器官為該改造後的幹細胞發育而成）。
修改後的方法還可用於其他哺乳動物，如牛、羊、豬等。