Atšķirība starp CRISPR un RNAi

Atslēga Atšķirība - CRISPR pret RNAi
 

Gēnu genoma rediģēšana un modifikācija ir gaidāmās interešu jomas ģenētikā un molekulārajā bioloģijā. Gēnu modifikācija ir plaši pielietojama gēnu terapijas pētījumos, un to izmanto arī, lai identificētu gēna īpašības, gēna funkcionalitāti un to, kā gēna mutācijas varētu ietekmēt tā darbību. Ir svarīgi attīstīt efektīvus un uzticamus veidus, kā veikt precīzas, mērķtiecīgas izmaiņas dzīvo šūnu genomā. Gēnu modificēšanai ar augstu precizitāti tiek izmantotas tādas metodes kā CRISPR un RNAi. CRISPR jeb klasterizēti regulāri starpzonu īsi palindromiski atkārtojumi ir dabiski sastopams prokariotu imūnās aizsardzības mehānisms, ko nesen izmanto eikariotu gēnu rediģēšanai un modificēšanai. RNSi vai RNS iejaukšanās ir secībai specifiska metode gēnu apklusināšanai, ieviešot mazu divpavedienu RNS, kas ir mediācija ar nukleīnskābēm un regulē gēnu ekspresiju. Tas ir galvenā atšķirība starp CRISPR un RNAi.

SATURS

1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir CRISPR?
3. Kas ir RNAi
4. CRISPR un RNAi līdzības
5. Salīdzinājums blakus - CRISPR vs RNAi tabulas formā
6. Kopsavilkums

Kas ir CRISPR??

CRISPR sistēma ir dabisks mehānisms, kas atrodas dažās baktērijās, ieskaitot E. coli un arheja. Tā ir adaptīva imūnaizsardzība pret svešu DNS iebrukumiem. Tas ir secībai specifisks mehānisms. CRISPR sistēma satur vairākus DNS atkārtotus elementus. Šie elementi ir mijas ar īsām “spacer” sekvencēm, kas iegūtas no svešas DNS un vairākiem Cas gēniem. Daži no Cas gēniem ir nukleāzes. Tādējādi pilnīga imūnsistēma tiek saukta par CRISPR / Cas sistēmu.

01. attēls: CRISPR / Cas sistēma

CRISPR / Cas sistēma darbojas četrās pakāpēs.

1. Sistēma ģenētiski piesaista iebrūkošos fāgu un plazmīdu DNS segmentus (starplikas) CRISPR lokusos (sauktos par starpliku iegūšanas soli)..
2. crRNA nogatavināšanas solis - saimnieks pārraksta un apstrādā CRISPR lokus, lai iegūtu nobriedušu CRISPR RNS (crRNA), kas satur gan CRISPR atkārtotus elementus, gan integrētus starplikas elementus.
3. CrRNS noteikšana - to veicina komplementārā bāzu savienošana pārī. Tas ir svarīgi, ja ir infekcija un infekcijas izraisītājs.
4. Mērķa iejaukšanās solis - crRNA atrod svešu DNS, veido kompleksu ar svešo DNS un aizsargā saimniekorganismu pret svešo DNS.

Pašlaik CRISPR / Cas sistēmu izmanto, lai mainītu vai modificētu zīdītāju genomu, izmantojot vai nu transkripcijas represijas, vai aktivēšanu. Zīdītāju šūnas var reaģēt uz CRISPR / Cas9 mediētiem DNS pārtraukumiem, izmantojot labošanas mehānismu. To var veikt, izmantojot nehomoloģisku galu savienošanas metodi (NHEJ), vai ar homoloģisku palīdzību vērstu labošanu (HDR). Abi šie remonta mehānismi notiek, ieviešot divpusējus pārtraukumus. Tā rezultātā tiek rediģēts zīdītāju gēns. Tādējādi CRISPR / Cas sistēmu pašlaik izmanto terapeitiskās, biomedicīnas, lauksaimniecības un pētniecības jomās.

Kas ir RNAi?

RNS iejaukšanās ir divpavedienu RNS starpniecības metode, ko izmanto gēnu ekspresijas regulēšanai. Galvenais iesaistītais savienojums ir mazas traucējošas RNS (siRNA). SiRNAs ir īpaša veida divpavedienu RNS ar divu nukleotīdu 3 'izliekumu un 5' fosfātu grupu. RNS iejaukšanās laikā veidojas RNS inducēts trokšņu slāpēšanas komplekss (RISC), kā rezultātā varētu samazināties siRNA piesaistītā gēna sastāvs.

02 attēls: RNAi

RNSi procedūra ir šāda.

1. Divpavedienu RNS citoplazmā apstrādā ar RNāzes III tipa endoribonukleāzi, ko sauc par Dicer, lai iegūtu ~ 21 nukleotīdu garu siRNS
2. SiRNS saistītā Dicer pārnešana uz Argonaute ar divpavedienu RNS saistošo olbaltumvielu palīdzību (dsRNABP).
3. Argonauta saistīšana ar vienu abpusējās šķipsnas virzienu (virzošā šķipsna). Tas izspiedīs otru virzienu. Tā rezultātā veidojas viss olbaltumvielu - RNS komplekss, ko sauc par RISC.
4. RISC kompleksa savienošana pārī ar vienpavediena virzošo RNS, kas piesaistīts Argonautei.
5. Homologā RNS mērķa savienojums pārī ar virzošo RNS.
6. Argonaute aktivizēšana, kā rezultātā tiek iznīcināta mērķa RNS

Kāda ir CRISPR un RNAi līdzība?

• Abas izmanto kā gēnu ekspresiju modificējošus pētniecības instrumentus

Kāda ir atšķirība starp CRISPR un RNAi?

CRISPR vs RNAi
CRISPR ir imūnās aizsardzības mehānisms, ko nesen izmanto eikariotu gēnu rediģēšanai un modificēšanai.	RNSi ir secībai specifiska metode gēnu klusēšanai, ieviešot mazus divpusējus
Mērķa secība
Sintētiskā RNS (virzošā RNS) ir mērķa secība CRISPR.	siRNA ir mērķa secība RNAi.
Efektivitāte gēnu nomākumā
Zems CRISPR	Augsts RNSi
Efekti
CRISPR notiek gēnu notriekšana.	RNSi notiek nokauts / klusēšana.

Kopsavilkums - CRISPR vs RNAi

CRISPR vai Grupēti regulāri starpsezonu īsi palindromiski atkārtojumi ir dabiski sastopams prokariotu imūnās aizsardzības mehānisms, ko nesen izmanto eikariotu gēnu rediģēšanai un modificēšanai. RNAi vai RNS traucējumi ir secībai specifiska metode gēnu apklusināšanai, ieviešot nelielu divpavedienu RNS, kas ir starpnieks ar nukleīnskābēm un regulē gēnu ekspresiju. To var uzskatīt par pamata atšķirību starp CRISPR un RNAi. Abas metodes, CRISPR / Cas un RNAi, ir spēcīgi instrumenti gēnu manipulācijām, lai arī CRISPR / Cas noteikti ir daudz pārāka par RNAi, jo tās var izmantot, lai izraisītu gan iestarpinājumus, gan dzēšanu. CRISPR / Cas sistēmā īpaša ir arī specifika.

Lejupielādējiet CRISPR vs RNAi PDF versiju

Varat lejupielādēt šī raksta PDF versiju un izmantot to bezsaistes vajadzībām, kā norādīts citēšanas piezīmē. Lūdzu, lejupielādējiet šeit PDF versiju. Atšķirība starp CRISPR un RNAi 

Atsauce:

1.Biolabs, Jaunanglija. “CRISPR / Cas9 un mērķtiecīga genoma rediģēšana: jauns laikmets molekulārajā bioloģijā.” CRISPR / Cas9 un mērķtiecīga genoma rediģēšana: jauns laikmets molekulārajā bioloģijā NEB. Pieejams 2017. gada 22. septembrī. Pieejams šeit 
2. “RNS traucējumi (RNAi).” Nacionālais biotehnoloģijas informācijas centrs, ASV Nacionālā medicīnas bibliotēka. Pieejams 2017. gada 22. septembrī. Pieejams šeit
3.Unniyampurath, Unnikrishnan, et al. “RNS iejaukšanās CRISPR laikmetā: vai CRISPR iejauksies RNSi?” Starptautiskais molekulāro zinātņu žurnāls, MDPI, 2016. gada marts. Pieejams 2017. gada 22. septembrī. Pieejams šeit

Attēla pieklājība:

1.'KRISPR imunitātes posmi 'CtSkennerton - Savs darbs, (CC BY-SA 4.0), izmantojot Commons Wikimedia 
Šis skaitlis ir pielāgots Matzke MA, Matzke AJM - viens skaitlis ir pielāgots Matzke MA, Matzke AJM (2004) Jaunas paradigmas sēklu stādīšana. PLoS Biol 2 (5). (CC BY 2.5), izmantojot Comons Wikimedia