基因結(jié)構(gòu)與功能分析

關(guān)于基因結(jié)構(gòu)與功能分析第一頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二十二章

基因結(jié)構(gòu)與功能分析技術(shù)

TheAnalysisTechnologyforGeneStructureandFunction第二頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日人類的多種疾病都與基因的結(jié)構(gòu)或功能異常有關(guān)，因此，要闡明疾病發(fā)生的分子機(jī)制和進(jìn)行有效的診斷與防治，均需首先揭示基因的結(jié)構(gòu)與功能。DNA序列測(cè)定基因轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)及其啟動(dòng)子的分析基因編碼序列的分析基因拷貝數(shù)及其表達(dá)產(chǎn)物的分析基因功能獲得和/或缺失策略隨機(jī)突變篩選策略第三頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日第一節(jié)

基因結(jié)構(gòu)分析技術(shù)第四頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、基因一級(jí)結(jié)構(gòu)解析技術(shù)基因的一級(jí)結(jié)構(gòu)是指脫氧核苷酸的排列順序，解析一級(jí)結(jié)構(gòu)最精確的技術(shù)就是DNA測(cè)序（DNAsequencing）。第五頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日（一）雙脫氧法和化學(xué)降解法是兩種常規(guī)的DNA測(cè)序方法Sanger雙脫氧測(cè)序（dideoxysequencing）法第六頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日Maxam-Gilbert化學(xué)降解測(cè)序法第七頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日（二）全自動(dòng)激光熒光DNA測(cè)序技術(shù)的原理基于Sanger雙脫氧法1.四色熒光法：采用四種不同的熒光染料標(biāo)記同一引物或4種不同的終止底物ddNTP，最終結(jié)果均相當(dāng)于賦予DNA片段4種不同的顏色。因此，一個(gè)樣品的4個(gè)反應(yīng)產(chǎn)物可在同一個(gè)泳道內(nèi)電泳。2.單色熒光法：采用單一熒光染料標(biāo)記引物5′-端或dNTP，所有產(chǎn)物的5′-末端均帶上了同一種熒光標(biāo)記，一個(gè)樣品的四個(gè)反應(yīng)必須分別進(jìn)行，相應(yīng)產(chǎn)物也必須在四個(gè)不同的泳道內(nèi)電泳第八頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日（三）焦磷酸測(cè)序是一種基于發(fā)光法測(cè)定焦磷酸的測(cè)序技術(shù)焦磷酸測(cè)序技術(shù)操作簡(jiǎn)單，結(jié)果準(zhǔn)確可靠，可應(yīng)用于單核苷酸多態(tài)性位點(diǎn)（SNP）分析、等位基因頻率測(cè)定、細(xì)菌和病毒等微生物的分型鑒定、CpG甲基化分析、掃描與疾病相關(guān)基因序列中的突變點(diǎn)等領(lǐng)域。該方法的測(cè)序長(zhǎng)度一般短于Sanger法。第九頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日（四）循環(huán)芯片測(cè)序被稱為第二代測(cè)序技術(shù)循環(huán)芯片測(cè)序（cyclic-arraysequencing）①可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模并行化分析②不需電泳，設(shè)備易于微型化③樣本和試劑的消耗量降低，降低了測(cè)序成本優(yōu)勢(shì)：技術(shù)平臺(tái)：454測(cè)序、Solexa測(cè)序（Illumina測(cè)序）、SOLiD測(cè)序等。第十頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日基本流程：①將基因組DNA隨機(jī)切割成為小片段DNA；②在所獲小片段DNA分子的末端連上接頭，然后變性得到單鏈模板文庫(kù)；③將帶接頭的單鏈小片段DNA文庫(kù)固定于固體表面；④對(duì)固定片段進(jìn)行克隆擴(kuò)增，從而制成polony芯片。⑤針對(duì)芯片上的DNA，利用聚合酶或連接酶進(jìn)行一系列循環(huán)反應(yīng)，通過(guò)讀取堿基連接到DNA鏈過(guò)程中釋放出的光學(xué)信號(hào)而間接確定堿基序列。第十一頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日（五）單分子測(cè)序技術(shù)被稱為第三代測(cè)序技術(shù)主要策略：①通過(guò)摻入并檢測(cè)熒光標(biāo)記的核苷酸，來(lái)實(shí)現(xiàn)單分子測(cè)序，如單分子實(shí)時(shí)技術(shù)（singlemoleculerealtimetechnology，SMRT）；②利用DNA聚合酶在DNA合成時(shí)的天然化學(xué)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)單分子測(cè)序；③直接讀取單分子DNA序列信息。第十二頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、基因轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)分析技術(shù)轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)（transcriptionstartsite，TSS）（一）用cDNA克隆直接測(cè)序法鑒定TSS以mRNA為模板，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA第一鏈，同時(shí)利用逆轉(zhuǎn)錄酶的末端轉(zhuǎn)移酶活性，在cDNA第一鏈的末端加上polyC尾，并以此引導(dǎo)合成cDNA第二鏈。將雙鏈cDNA克隆于適宜載體，通過(guò)對(duì)克隆cDNA的5-末端進(jìn)行測(cè)序分析即可確定基因的TSS序列。該方法比較簡(jiǎn)單，尤其適于對(duì)特定基因TSS的分析。但可導(dǎo)致5-末端部分缺失，從而影響對(duì)TSS的序列測(cè)定。第十三頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日（二）用5-cDNA末端快速擴(kuò)增技術(shù)鑒定TSS常用的技術(shù)包括5-末端基因表達(dá)系列分析（5-endserialanalysisofgeneexpression，5-SAGE）和帽分析基因表達(dá)（capanalysisgeneexpression，CAGE）技術(shù)。第十四頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日（三）用數(shù)據(jù)庫(kù)搜索TSS利用對(duì)寡核苷酸帽法構(gòu)建的全長(zhǎng)cDNA文庫(kù)5-末端測(cè)序所得的數(shù)據(jù)信息建立了一個(gè)TSS數(shù)據(jù)庫(kù)（databaseoftranscriptionstartsites，DBTSS），并在此基礎(chǔ)上，通過(guò)將寡核苷酸帽法和大量平行測(cè)序技術(shù)相結(jié)合開發(fā)了一種TSS測(cè)序法，從而實(shí)現(xiàn)了一次測(cè)試可產(chǎn)生1×107個(gè)TSS的數(shù)據(jù)。第十五頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日三、基因啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)分析技術(shù)（一）用PCR結(jié)合測(cè)序技術(shù)分析啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)該方法最為簡(jiǎn)單和直接，即根據(jù)基因的啟動(dòng)子序列，設(shè)計(jì)一對(duì)引物，然后以PCR法擴(kuò)增啟動(dòng)子，經(jīng)測(cè)序分析啟動(dòng)子序列結(jié)構(gòu)。第十六頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日（二）用核酸-蛋白質(zhì)相互作用技術(shù)分析啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)1.用足跡法分析啟動(dòng)子中潛在的調(diào)節(jié)蛋白結(jié)合位點(diǎn)足跡法（footprinting）是利用DNA電泳條帶連續(xù)性中斷的圖譜特點(diǎn)判斷與蛋白質(zhì)結(jié)合的DNA區(qū)域，它是研究核酸-蛋白質(zhì)相互作用的方法，而不是專門用于研究啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)的方法。分類：酶足跡法化學(xué)足跡法第十七頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日（1）用核酸酶進(jìn)行足跡分析酶足跡法（enzymaticfootprinting）是利用DNA酶處理DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物，然后通過(guò)電泳分析蛋白質(zhì)結(jié)合序列。常用的酶有DNA酶I（DNaseI）和核酸外切酶III。第十八頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日（2）用化學(xué)試劑進(jìn)行足跡分析化學(xué)足跡法（chemicalfootprinting）是利用能切斷DNA骨架的化學(xué)試劑處理DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物，由于化學(xué)試劑無(wú)法接近結(jié)合了蛋白質(zhì)的DNA區(qū)域，因此在電泳上形成空白區(qū)域的位置就是DNA結(jié)合蛋白的結(jié)合位點(diǎn)。最常用的化學(xué)足跡法是羥自由基足跡法（hydroxylradicalfootprinting）。第十九頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.用電泳遷移率變動(dòng)分析和染色質(zhì)免疫沉淀技術(shù)鑒定啟動(dòng)子電泳遷移率變動(dòng)分析（EMSA）和染色質(zhì)免疫沉淀（ChIP）只能確定DNA序列中含有核蛋白結(jié)合位點(diǎn)，故尚需結(jié)合DNA足跡實(shí)驗(yàn)和DNA測(cè)序等技術(shù)來(lái)確定具體結(jié)合序列。第二十頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日（三）用生物信息學(xué)預(yù)測(cè)啟動(dòng)子1.用啟動(dòng)子數(shù)據(jù)庫(kù)和啟動(dòng)子預(yù)測(cè)算法定義啟動(dòng)子在定義啟動(dòng)子或預(yù)測(cè)分析啟動(dòng)子結(jié)構(gòu)時(shí)應(yīng)包括啟動(dòng)子區(qū)域的3個(gè)部分①核心啟動(dòng)子（corepromoter）；②近端啟動(dòng)子（proximalpromoter）：含有幾個(gè)調(diào)控元件的區(qū)域，其范圍一般涉及TSS上游幾百個(gè)堿基；③遠(yuǎn)端啟動(dòng)子（distalpromoter）：范圍涉及TSS上游幾千個(gè)堿基，含有增強(qiáng)子和沉默子等元件。第二十一頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日2.預(yù)測(cè)啟動(dòng)子的其他結(jié)構(gòu)特征啟動(dòng)子區(qū)域的其他結(jié)構(gòu)特征包括GC含量、CpG比率、轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)、堿基組成及核心啟動(dòng)子元件等。用于啟動(dòng)子預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)庫(kù)：EPD（eukaryoticpromoterdatabases）數(shù)據(jù)庫(kù)，主要預(yù)測(cè)真核RNA聚合酶Ⅱ型啟動(dòng)子，數(shù)據(jù)庫(kù)中的所有啟動(dòng)子數(shù)據(jù)信息都經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)；TRRD（transcriptionregulatoryregiondatabases）是一個(gè)轉(zhuǎn)錄調(diào)控區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)來(lái)源于已發(fā)表的科學(xué)論文。第二十二頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日四、基因編碼序列分析技術(shù)（一）用cDNA文庫(kù)法分析基因編碼序列cDNA克隆測(cè)序或構(gòu)建cDNA文庫(kù)是最早分析基因編碼序列的方法。全長(zhǎng)cDNA文庫(kù)可以通過(guò)mRNA的結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行判斷，mRNA的序列基本都由3部分組成，即5-UTR、編碼序列和3-UTR。

cDNA末端快速擴(kuò)增（RACE）技術(shù)是高效釣取未知基因編碼序列的一種方法。核酸雜交法可從cDNA文庫(kù)中獲得特定基因編碼序列的cDNA克隆。第二十三頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日（二）用RNA剪接分析法確定基因編碼序列高通量分析RNA剪接的方法：①基于DNA芯片的分析法②交聯(lián)免疫沉淀法③體外報(bào)告基因測(cè)定法選擇性剪接的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物可以通過(guò)基因表達(dá)序列標(biāo)簽（expressionsequencetag,EST）的比較進(jìn)行鑒定，但這種方法需進(jìn)行大量的EST序列測(cè)定；同時(shí)由于大多數(shù)EST文庫(kù)來(lái)源于非常有限的組織，故組織特異性剪接變異體也很可能丟失。第二十四頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日（三）用數(shù)據(jù)庫(kù)分析基因編碼序列在基因數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)各種方法所獲得的cDNA片段的序列進(jìn)行同源性比對(duì)，通過(guò)染色體定位分析、內(nèi)含子∕外顯子分析、ORF分析及表達(dá)譜分析等，可以初步明確基因的編碼序列，并可對(duì)其編碼產(chǎn)物的基本性質(zhì)進(jìn)行分析。利用有限的序列信息即可通過(guò)同源性搜索獲得全長(zhǎng)基因序列，然后，利用NCBI的ORFFinder軟件或EMBOSS中的getorf軟件進(jìn)行ORF分析，并根據(jù)編碼序列和非編碼序列的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，便可確定基因的編碼序列。第二十五頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日五、基因拷貝數(shù)分析技術(shù)分析某種基因的種類及拷貝數(shù)，實(shí)質(zhì)上就是對(duì)基因進(jìn)行定性和定量分析，常用的技術(shù)包括DNA印跡（Southern印跡）、實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)等。

DNA印跡是根據(jù)探針信號(hào)出現(xiàn)的位置和次數(shù)判斷基因的拷貝數(shù)實(shí)時(shí)定量PCR是通過(guò)被擴(kuò)增基因在數(shù)量上的差異推測(cè)模板基因拷貝數(shù)的異同DNA測(cè)序是最精確的鑒定基因拷貝數(shù)的方法第二十六頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日第二節(jié)基因表達(dá)產(chǎn)物分析技術(shù)第二十七頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、通過(guò)檢測(cè)RNA而在轉(zhuǎn)錄水平分析基因表達(dá)根據(jù)分析方法的原理和功能特性，可將基因轉(zhuǎn)錄水平分析分為封閉和開放性系統(tǒng)研究方法。封閉性系統(tǒng)研究方法（如DNA芯片、RNA印跡、實(shí)時(shí)RT-PCR等）的應(yīng)用范圍僅限于已知基因。開放性系統(tǒng)研究方法（如差異顯示PCR、雙向基因表達(dá)指紋圖譜、分子索引法、隨機(jī)引物PCR指紋分析等）可用于發(fā)現(xiàn)和分析未知基因。第二十八頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日（一）用核酸雜交法檢測(cè)RNA表達(dá)水平1.用RNA印跡分析RNA表達(dá)RNA印跡被廣泛應(yīng)用于RNA表達(dá)分析，并作為鑒定RNA轉(zhuǎn)錄本、分析其大小的標(biāo)準(zhǔn)方法。2.用核糖核酸酶保護(hù)實(shí)驗(yàn)分析RNA水平及其剪接情況RNA酶保護(hù)實(shí)驗(yàn)（ribonucleaseprotectionassay，RPA）是一種基于雜交原理分析RNA的方法，既可進(jìn)行定量分析，又可研究其結(jié)構(gòu)特征。第二十九頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三十頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日3.用原位雜交進(jìn)行RNA區(qū)域定位原位雜交（ISH）是通過(guò)設(shè)計(jì)與目標(biāo)RNA堿基序列互補(bǔ)的寡核苷酸探針，利用雜交原理在組織原位檢測(cè)RNA的技術(shù)，其可對(duì)細(xì)胞或組織中原位表達(dá)的RNA進(jìn)行區(qū)域定位，同時(shí)也可作為定量分析的補(bǔ)充。第三十一頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日（二）用PCR技術(shù)檢測(cè)RNA表達(dá)水平1.用逆轉(zhuǎn)錄PCR進(jìn)行RNA的半定量分析逆轉(zhuǎn)錄PCR（RT-PCR）一般用于RNA的定性分析；如果設(shè)置陽(yáng)性參照，則可對(duì)待測(cè)RNA樣品進(jìn)行半定量分析。2.用實(shí)時(shí)定量PCR進(jìn)行RNA的定量分析實(shí)時(shí)定量PCR是定量分析RNA的最通用、最快速、最簡(jiǎn)便的方法，該方法是對(duì)PCR反應(yīng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，具有很高的靈敏度和特異性。第三十二頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日（三）用基因芯片和高通量測(cè)序技術(shù)分析RNA表達(dá)水平1.基因芯片已成為基因表達(dá)譜分析的常用方法基因芯片主要采用cDNA芯片，其便于對(duì)不同狀態(tài)下的基因表達(dá)譜進(jìn)行比較，揭示轉(zhuǎn)錄組差異表達(dá)的規(guī)律，對(duì)探索發(fā)病機(jī)制、評(píng)價(jià)治療效果、篩選藥物靶標(biāo)具有重要意義。2.用循環(huán)芯片測(cè)序技術(shù)分析基因表達(dá)譜運(yùn)用循環(huán)芯片測(cè)序技術(shù)，可對(duì)基因表達(dá)譜進(jìn)行高通量分析，一次可完成幾十萬(wàn)到幾百萬(wàn)個(gè)DNA分子片段的序列測(cè)定，從而快速獲得轉(zhuǎn)錄組或基因組的全貌。第三十三頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日二、通過(guò)檢測(cè)蛋白質(zhì)/多肽而在翻譯水平分析基因表達(dá)（一）用蛋白質(zhì)印跡技術(shù)檢測(cè)蛋白質(zhì)/多肽（二）用酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)分析蛋白質(zhì)/多肽酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)（ELISA）也是一種建立在抗原-抗體反應(yīng)基礎(chǔ)上的蛋白質(zhì)/多肽分析方法，其主要用于測(cè)定可溶性抗原或抗體，第三十四頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日（三）用免疫組化實(shí)驗(yàn)原位檢測(cè)組織/細(xì)胞表達(dá)的蛋白質(zhì)/多肽免疫組化實(shí)驗(yàn)包括免疫組織化學(xué)和免疫細(xì)胞化學(xué)實(shí)驗(yàn)，二者原理相同，都是用標(biāo)記的抗體在組織/細(xì)胞原位對(duì)目標(biāo)抗原（目標(biāo)蛋白質(zhì)/多肽）進(jìn)行定性、定量、定位檢測(cè)。（四）用流式細(xì)胞術(shù)分析表達(dá)特異蛋白質(zhì)的陽(yáng)性細(xì)胞流式細(xì)胞術(shù)（flowcytometry）通常利用熒光標(biāo)記抗體與抗原的特異性結(jié)合，經(jīng)流式細(xì)胞儀分析熒光信號(hào)，根據(jù)細(xì)胞表達(dá)特定蛋白質(zhì)的水平對(duì)某種蛋白質(zhì)陽(yáng)性細(xì)胞做出判斷。第三十五頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日（五）用蛋白質(zhì)芯片和雙向電泳高通量分析蛋白質(zhì)/多肽表達(dá)水平1.用蛋白質(zhì)芯片分析蛋白質(zhì)/多肽的表達(dá)譜根據(jù)制作方法和用途不同，可將其分為蛋白質(zhì)檢測(cè)和功能芯片兩大類。蛋白質(zhì)檢測(cè)芯片包括抗體芯片、抗原芯片、配體芯片等，它是將具有高親和力的特異性探針?lè)肿庸潭ㄔ诨?，用以識(shí)別生物樣品溶液中的目標(biāo)多肽；蛋白質(zhì)功能芯片可用來(lái)研究蛋白質(zhì)修飾、蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)∕蛋白質(zhì)-DNA∕蛋白質(zhì)-RNA，以及蛋白質(zhì)與脂質(zhì)、蛋白質(zhì)與藥物、酶與底物、蛋白質(zhì)-小分子等的相互作用。第三十六頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日蛋白質(zhì)芯片可用于檢測(cè)組織∕細(xì)胞來(lái)源的樣品中蛋白質(zhì)的表達(dá)譜；其精確程度、信息范疇取決于芯片上已知多肽的信息多寡。2.用雙向電泳分析蛋白質(zhì)/多肽表達(dá)譜雙向電泳可同時(shí)分離成百上千的蛋白質(zhì)，對(duì)差異表達(dá)的蛋白質(zhì)進(jìn)行鑒定。第三十七頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日第三節(jié)基因的生物學(xué)功能鑒定技術(shù)第三十八頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日一、用功能獲得策略鑒定基因功能基因功能獲得策略的本質(zhì)是將目的基因直接導(dǎo)入某一細(xì)胞或個(gè)體中，使其獲得新的或更高水平的表達(dá)，通過(guò)細(xì)胞或個(gè)體生物性狀的變化來(lái)研究基因功能。方法：轉(zhuǎn)基因技術(shù)基因敲入技術(shù)第三十九頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日（一）用轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得基因功能轉(zhuǎn)基因技術(shù)（transgenictechnology）是指將外源基因?qū)胧芫鸦蚺咛ジ杉?xì)胞（embryonicstemcell），即ES細(xì)胞，通過(guò)隨機(jī)重組使外源基因插入細(xì)胞染色體DNA，隨后將受精卵或ES細(xì)胞植入假孕受體動(dòng)物的子宮，使得外源基因能夠隨細(xì)胞分裂遺傳給后代。轉(zhuǎn)基因動(dòng)物（transgenicanimal）是指應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出的攜帶外源基因，并能穩(wěn)定遺傳的動(dòng)物，其制備步驟主要包括轉(zhuǎn)基因表達(dá)載體的構(gòu)建、外源基因的導(dǎo)入和鑒定、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的獲得和鑒定、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物品系的繁育等。轉(zhuǎn)基因小鼠最為常見。

第四十頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日第四十一頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日（二）用基因敲入技術(shù)獲得基因的功能基因敲入（geneknock-in）是通過(guò)同源重組的方法，用某一基因替換另一基因，或?qū)⒁粋€(gè)設(shè)計(jì)好的基因片段插入到基因組的特定位點(diǎn)，使之表達(dá)并發(fā)揮作用。通過(guò)基因敲入可以研究特定基因在體內(nèi)的功能；也可以與之前的基因的功能進(jìn)行比較；或?qū)⒄；蛞牖蚪M中置換突變基因以達(dá)到靶向基因治療的目的。第四十二頁(yè)，共四十八頁(yè)，編輯于2023年，星期日基因敲入是基因打靶（genetargeting）技術(shù)的一種?；虼虬惺且环N按預(yù)期方式準(zhǔn)確改造生物遺傳信息的實(shí)驗(yàn)手段。除基因敲入外，基因打靶還包括基因敲除、點(diǎn)突變、缺失突變、染色體大片段刪除等。基因打靶與轉(zhuǎn)基因技術(shù)均可用于基因功能研究，但二者的最大區(qū)別就是基因打靶能去除和/或替換