Метод нокауту генів дозволяє отримувати лінії нокаутних мишей (knockout mice, knockout mice) - мутантних мишей, у яких вимкнені певні гени. Цей метод дозволяє досліджувати роль кожного конкретного гена в розвитку організму і в його нормальної і патологічної роботі і вивчати різні людські хвороби, використовуючи мишей в якості модельних об'єктів. Виключений ген призводить до тих чи інших порушень. Характер цих порушень дозволяє судити про функції даного гена. З тих пір як ця методика була розроблена, її застосування дозволило створити тисячі різних ліній нокаутних мишей, з яких кілька сотень служать модельними об'єктами для вивчення людських хвороб, зокрема захворювань серцево-судинної і нервової систем і злоякісних пухлин.
В основі методу лежить явище гомологичной рекомбінації - обміну відповідними ділянками між парами гомологічних хромосом. Маріо Капеккі та Олівер Смітіс незалежно один від одного винайшли спосіб виключення (нокаутірованія) генів за рахунок гомологичной рекомбінації за участю штучно синтезованих фрагментів ДНК, що мають певну послідовність нуклеотидів, відповідну ділянці одного з генів, але деяким чином видозмінену. Такі фрагменти вводять в вирощувані в культурі (тобто в штучному середовищі окремо від організму) клітини за допомогою електропорації - через пори в клітинній мембрані, створені штучно за допомогою електричного поля. За рахунок рекомбінації в деяких з клітин культури введена послідовність впроваджується в хромосому на місце нормальної.
Якщо видозмінити впроваджується послідовність певним чином, то на основі зіпсованого таким чином гена у одержали цей ген клітин буде синтезуватися нефункціональний (який не виконує своєї функції) білок, або взагалі не буде синтезуватися ніякого білка. Якщо видозмінити вихідну послідовність, не тільки зіпсувавши деякий ген, але і додавши інший ген, не властивий мишачим клітинам і робить їх стійкими до дії деякого антибіотика, рекомбінантні клітини можна легко відокремити від інших, подіяв на культуру даними антибіотиком, і отримати таким чином культуру рекомбінантних клітин. Капеккі і Смітіс навчилися вимикати за допомогою цього методу гени в культурах клітин, але розроблена ними технологія ще не дозволяла отримувати нокаутні багатоклітинні організми.
Потім Еванс модифікував цей метод для отримання трансгенних мишей (тобто мишей з штучно впровадженими генами), додаючи гени в хромосоми ін'еціруемих стовбурових клітин c допомогою ретровірусів (вірусів, гени яких вбудовуються в хромосоми клітин господаря). Нащадки химер, отриманих таким способом, якщо у цих химер попередники статевих клітин утворювалися з ін'єктовані в ембріон стовбурових клітин, виявлялися носіями впровадженого в стовбурові клітини гена.
Досягнення Еванса уможливили створення мишей, у яких певний ген був би виключений за допомогою нокаутірованія за рахунок гомологичной рекомбінації за участю штучно синтезованих фрагментів ДНК, тобто об'єднавши метод Еванса з методом Капеккі і Смітіс - нокаутувавши гени в ін'еціруемих в ембріон стовбурових клітинах. Саме в лабораторіях Капеккі і Смітіс (знову незалежно, і в різних варіантах) подібний модифікований метод і був вперше застосований на практиці, поклавши початок безлічі робіт з нокаутні мишами.
У минулому році Нобелівську премію з фізіології і медицини отримали Ендрю Файр (Andrew Z. Fire) і Крейг Мелло (Craig C. Mello) за відкриття іншого шляху виключення генів - РНК-інтерференції. яка може відбуватися навіть на пізніх стадіях розвитку організму під дією ділянки двухцепочечной РНК, послідовність нуклеотидів в якому відповідає фрагменту вимикати гена. При цьому виключення відбувається не за рахунок пошкодження самого гена в хромосомі, а за рахунок унічоженія лічених з нього матричних РНК. Їх знищення не дозволяє синтезувати білок, який кодується даним геном.