Kluczowa różnica - CRISPR vs RNAi
Edycja genomu i modyfikacja genów to nadchodzące obszary zainteresowań genetyki i biologii molekularnej. Modyfikacja genu ma szerokie zastosowanie w badaniach nad terapią genową, a także służy do identyfikacji właściwości genu, funkcjonalności genu oraz tego, jak mutacje w genie mogą wpływać na jego funkcję. Ważne jest, aby opracować wydajne i niezawodne sposoby dokonywania precyzyjnych, ukierunkowanych zmian w genomie żywych komórek. Techniki takie jak CRISPR i RNAi są wykorzystywane do modyfikowania genów z dużą precyzją. CRISPR lub Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats to naturalnie występujący prokariotyczny mechanizm odpornościowy, który został ostatnio wykorzystany do edycji i modyfikacji genów eukariotycznych. RNAi lub interferencja RNA to specyficzna dla sekwencji metoda wyciszania genów poprzez wprowadzenie małego dwuniciowego RNA, który pośredniczy w kwasach nukleinowych i reguluje ekspresję genów. To jest kluczowa różnica między CRISPR i RNAi.
ZAWARTOŚĆ
1. Przegląd i kluczowe różnice
2. Czym jest CRISPR
3. Co to jest RNAi
4. Podobieństwa między CRISPR a RNAi
5. Porównanie bezpośrednie - CRISPR vs RNAi w formie tabelarycznej
6. Podsumowanie
Co to jest CRISPR?
System CRISPR jest naturalnym mechanizmem obecnym w niektórych bakteriach, w tym w E. coli i archea. Jest to adaptacyjna ochrona immunologiczna przed inwazjami opartymi na obcym DNA. Jest to mechanizm specyficzny dla sekwencji. System CRISPR zawiera kilka elementów powtórzeń DNA. Elementy te są przeplatane krótkimi sekwencjami „przerywnika” pochodzącymi z obcego DNA i wielu genów Cas. Niektóre z genów Cas to nukleazy. Zatem cały układ odpornościowy jest określany jako układ CRISPR / Cas.
Rysunek 01: System CRISPR / Cas
System CRISPR / Cas działa w czterech krokach.
- System genetycznie uwiązuje atakujące fragmenty DNA faga i plazmidu (przerywniki) do loci CRISPR (nazywanych etapem pozyskiwania odstępnika).
- Etap dojrzewania crRNA - gospodarz transkrybuje i przetwarza loci CRISPR w celu wytworzenia dojrzałego RNA CRISPR (crRNA) zawierającego zarówno elementy powtórzeń CRISPR, jak i zintegrowane elementy przerywnikowe.
- Wykrywanie crRNA - jest to ułatwione dzięki komplementarnemu parowaniu zasad. Jest to ważne, gdy występuje infekcja i obecny jest czynnik zakaźny.
- Docelowy etap interferencji - crRNA wykrywa obce DNA, tworzy kompleks z obcym DNA i chroni gospodarza przed obcym DNA.
Obecnie system CRISPR / Cas jest używany do zmiany lub modyfikacji genomu ssaków poprzez represję lub aktywację transkrypcji. Komórki ssaków mogą reagować na pęknięcia DNA, w których pośredniczy CRISPR / Cas9, przyjmując mechanizm naprawy. Można to zrobić przy użyciu metody łączenia niehomologicznych końców (NHEJ) lub naprawy ukierunkowanej na homologię (HDR). Oba te mechanizmy naprawy mają miejsce poprzez wprowadzenie dwuniciowych przerw. Powoduje to edycję genu ssaka. Dlatego obecnie system CRISPR / Cas jest używany w zastosowaniach terapeutycznych, biomedycznych, rolniczych i badawczych.
Co to jest RNAi?
Interferencja RNA to technika wykorzystująca dwuniciowy RNA, która jest stosowana do regulacji ekspresji genów. Głównym związkiem są małe interferujące RNA (siRNA). SiRNA to szczególny rodzaj dwuniciowych RNA z końcem 3 'dwóch nukleotydów i grupą fosforanową 5'. Kompleks wyciszający indukowany przez RNA (RISC) powstaje podczas interferencji RNA, co może skutkować degradacją genu związanego z siRNA.
Rysunek 02: RNAi
Procedura RNAi jest następująca.
- Dwuniciowy RNA będzie przetwarzany w cytoplazmie przez endorybonukleazę typu RNase III o nazwie Dicer w celu wytworzenia siRNA o długości ~ 21 nukleotydów
- Przeniesienie Dicer związanego z siRNA do Argonaute, za pomocą dwuniciowych białek wiążących RNA (dsRNABP).
- Wiązanie Argonaute z jednym pasmem dupleksu (paskiem prowadzącym). To wyprze drugą nić. Powoduje to powstanie całego kompleksu białko - RNA, który nazywa się RISC.
- Parowanie kompleksu RISC z jednoniciowym przewodnikiem RNA związanym z Argonautą.
- Parowanie homologicznego celu RNA z przewodnikiem RNA.
- Aktywacja Argonaute powodująca degradację docelowego RNA
Jakie jest podobieństwo między CRISPR a RNAi?
Oba są używane jako narzędzia badawcze modyfikujące ekspresję genów
Jaka jest różnica między CRISPR a RNAi?
Porównaj środek artykułu przed tabelą
CRISPR vs RNAi |
|
| CRISPR jest mechanizmem obrony immunologicznej, który został ostatnio użyty do edycji i modyfikacji genów eukariotycznych. | RNAi to specyficzna dla sekwencji metoda wyciszania genów poprzez wprowadzenie małych dwuniciowych |
| Sekwencja celowania | |
| Syntetyczne RNA (RNA prowadzące) jest sekwencją kierującą CRISPR. | siRNA jest docelową sekwencją RNAi. |
| Skuteczność w supresji genów | |
| Niski w CRISPR | Wysoka zawartość RNAi |
| Efekty | |
| W CRISPR występuje knockdown genów. | W RNAi występuje nokaut / wyciszenie. |
Podsumowanie - CRISPR vs RNAi
CRISPR lub Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats to naturalnie występujący prokariotyczny mechanizm odpornościowy, który został ostatnio wykorzystany do edycji i modyfikacji genów eukariotycznych. RNAi lub interferencja RNA to specyficzna dla sekwencji metoda wyciszania genów poprzez wprowadzenie małego dwuniciowego RNA, który pośredniczy w kwasach nukleinowych i reguluje ekspresję genów. Można to uznać za podstawową różnicę między CRISPR i RNAi. Obie techniki, CRISPR / Cas i RNAi, są potężnymi narzędziami do manipulacji genami, chociaż CRISPR / Cas jest z pewnością lepszy od RNAi, ponieważ może być stosowany do indukowania zarówno insercji, jak i delecji. Specyfika jest również wysoka w systemie CRISPR / Cas.
Pobierz wersję PDF CRISPR vs RNAi
Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej w trybie offline, zgodnie z notą cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj Różnica między CRISPR a RNAi
