相比无目的ENU诱发模型,基因打靶(gene targeting)或基因捕获(gene trapping)需要对一个基因或听觉过程中所涉及基因的可能功能做优先假设,根据实现已经掌握的一些证据,可以加强基因修饰动物筛选过程。如,耳蜗毛细胞特异表达或其他特定细胞特异表达为突变发生提供了有力的依据。
基因打靶也可以用来检测剔除静纤毛蛋白质组网络中部分分子后表型变化。如,在各种证据的基础上,发现瞬时受体电位通道蛋白A1(TRPA1)蛋白在机械传导通道(mechanotransduction channel)可能起重要作用,通过TRPA1基因敲除小鼠可以研究这种蛋白质在传导过程中如何发挥作用。
基因打靶也可以用于设计人类遗传性耳聋模型。如,连接蛋白26(connexin 26)突变在人类非综合征型耳聋中的地位举足轻重。由于全身性敲除 connexin 26基因,小鼠胚胎期致死。然而,采用条件打靶策略(conditional targeting approach),可定向敲除小鼠内耳上皮层connexin 26。这种connexin26突变的纯合子小鼠听力受损,虽然内耳的正常发育有广泛的细胞死亡,最初只影响毛细胞的支持细胞,但最终会延伸到整个耳蜗的上皮网络和毛细胞。该模型表明,携带connexin 26突变的患者,预防细胞死亡将是任何用来恢复听力的一个先决条件。
【造模机制】人为地过表达(overexpression)、剔除(knock-out)、导入(knock-in)或敲低(knock- down)一个或多个基因可以培育出基因修饰小鼠耳聋模型。
【造模方法】总论第三章有详细介绍,这里不再赘述。
【模型来源】全球正在努力创建全面而有针对性的小鼠胚胎干细胞库(embryonic stem cell libraries)。该库已经涵盖了大部分的小鼠基因组中的基因,因而目前开展基因操作的方法将被大大增强,而且新打靶技术不断出现,使得制作基因修饰小鼠耳聋模型更加容易。
【模型评估和应用】基因修饰小鼠耳聋模型是研究人类听力障碍的核心动物模型,目前该类小鼠模型种类繁多、表型各异,这里不作具体评估