Ključna razlika – CRISPR vs RNAi
Uređivanje genoma i modifikacija gena nadolazeća su polja interesa u genetici i molekularnoj biologiji. Modifikacija gena široko je primjenjiva u studijama genske terapije, a također se koristi za identifikaciju svojstava gena, funkcionalnosti gena i načina na koji mutacije u genu mogu utjecati na njegovu funkciju. Važno je razviti učinkovite i pouzdane načine za precizne, ciljane promjene u genomu živih stanica. Tehnike kao što su CRISPR i RNAi koriste se za modificiranje gena s velikom preciznošću. CRISPR ili Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats je prirodni obrambeni mehanizam prokariotske imunosti koji se nedavno koristi za uređivanje i modifikaciju eukariotskog gena. RNAi ili RNA interferencija je metoda specifična za sekvencu za utišavanje gena uvođenjem male dvolančane RNA koja posreduje s nukleinskim kiselinama i regulira ekspresiju gena. Ovo je ključna razlika između CRISPR-a i RNAi.
Što je CRISPR?
CRISPR sustav je prirodni mehanizam prisutan u nekim bakterijama uključujući E. coli i archea. To je adaptivna imunološka zaštita od stranih invazija temeljenih na DNK. To je mehanizam specifičan za sekvencu. Sustav CRISPR sadrži nekoliko ponavljajućih elemenata DNK. Ovi elementi su isprepleteni kratkim "razmaknicama" sekvencama izvedenim iz strane DNK i više Cas gena. Neki od Cas gena su nukleaze. Stoga se kompletan imunološki sustav naziva CRISPR/Cas sustav.
Slika 01: CRISPR/ Cas sustav
CRISPR/Cas sustav funkcionira u četiri koraka.
- Sustav genetski povezuje invazivne segmente DNA faga i plazmida (razmaknice) u CRISPR lokuse (naziva se korakom stjecanja razmaknica).
- korak sazrijevanja crRNA – Domaćin transkribira i obrađuje CRISPR lokuse kako bi generirao zrelu CRISPR RNA (crRNA) koja sadrži i ponovljene CRISPR elemente i integrirane razmaknice.
- Detekcija crRNA – Ovo je olakšano komplementarnim uparivanjem baza. Ovo je važno kada je prisutna infekcija i uzročnik infekcije.
- Korak ciljane interferencije – crRNA detektira stranu DNK, tvori kompleks sa stranom DNK i štiti domaćina od strane DNK.
Trenutno se CRISPR/Cas sustav koristi za promjenu ili modificiranje genoma sisavaca potiskivanjem ili aktivacijom transkripcije. Stanice sisavaca mogu odgovoriti na lomove DNK posredovane CRISPR/Cas9 usvajanjem mehanizma popravka. To se može izvesti metodom nehomolognog spajanja krajeva (NHEJ) ili homologno usmjerenim popravkom (HDR). Oba ova mehanizma popravka odvijaju se uvođenjem dvolančanih prekida. To rezultira uređivanjem gena sisavaca. Tako se trenutno CRISPR/Cas sustav koristi u područjima terapeutske, biomedicinske, poljoprivredne i istraživačke primjene.
Što je RNAi?
RNA interferencija je tehnika posredovana dvolančanom RNA, koja se koristi za regulaciju ekspresije gena. Glavni uključeni spoj su male interferirajuće RNA (siRNA). SiRNA su posebna vrsta dvolančanih RNA s 3' prepustom od dva nukleotida i 5' fosfatnom skupinom. Kompleks utišavanja izazvan RNA (RISC) nastaje tijekom interferencije RNA koja bi rezultirala degradacijom gena vezanog za siRNA.
Slika 02: RNAi
Procedura RNAi je sljedeća.
- Dvolančana RNA bit će obrađena u citoplazmi pomoću endoribonukleaze tipa RNase III pod nazivom Dicer kako bi se stvorile ~21 nukleotid duge siRNAs
- Prijenos siRNA vezanog Dicera u Argonaute, uz pomoć dvolančanih RNA veznih proteina (dsRNABP).
- Vezivanje Argonautea na jednu nit duplexa (vodilačka nit). Ovo će istisnuti drugi pramen. To rezultira cijelim kompleksom proteina i RNA koji se naziva RISC.
- Uparivanje RISC kompleksa s jednolančanom vodećom RNA vezanom za Argonaute.
- Uparivanje homologne ciljne RNA s vodećom RNA.
- Aktivacija Argonautea koja rezultira degradacijom ciljne RNA
Koja je sličnost između CRISPR-a i RNAi?
Obje se koriste kao istraživački alati za modificiranje ekspresije gena
Koja je razlika između CRISPR-a i RNAi?
CRISPR vs RNAi |
|
| CRISPR je imunološki obrambeni mehanizam koji se nedavno koristio za uređivanje i modifikaciju eukariotskih gena. | RNAi je metoda specifična za sekvencu za utišavanje gena uvođenjem malih dvolančanih |
| Slijed ciljanja | |
| Sintetička RNA (vodilna RNA) ciljana je sekvenca CRISPR-a. | siRNA je ciljna sekvenca RNAi. |
| Učinkovitost u suzbijanju gena | |
| Nizak CRISPR | Visoki sadržaj RNAi |
| Efekti | |
| U CRISPR-u dolazi do nokdauna gena. | Nokaut / utišavanje se događa u RNAi. |
Sažetak – CRISPR vs RNAi
CRISPR ili Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats je prirodni obrambeni mehanizam prokariotske imunosti koji se nedavno koristio za uređivanje i modifikaciju gena eukariota. RNAi ili RNA interferencija je metoda specifična za sekvencu za utišavanje gena uvođenjem male dvolančane RNA koja posreduje s nukleinskim kiselinama i regulira ekspresiju gena. Ovo se može uzeti kao osnovna razlika između CRISPR-a i RNAi. Obje tehnike, CRISPR/Cas i RNAi, moćni su alati za manipulaciju genima, iako je CRISPR/Cas svakako superiorniji od RNAi jer se može koristiti za induciranje i umetanja i brisanja. Specifičnost je također visoka u CRISPR/Cas sustavu.
Preuzmite PDF verziju CRISPR vs RNAi
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za izvanmrežne svrhe prema napomeni o citatu. Ovdje preuzmite PDF verziju Razlika između CRISPR-a i RNAi
