Різниця між CRISPR та RNAi

Ключ Різниця - CRISPR проти RNAi
 

Редагування геномів та їх модифікація - це майбутні сфери інтересів генетики та молекулярної біології. Модифікація гена широко застосовується для досліджень генної терапії, а також використовується для виявлення властивостей гена, функціональності гена та того, як мутації в гені можуть впливати на його функції. Важливо розробити ефективні та надійні способи внесення точних цілеспрямованих змін у геном живих клітин. Такі методи, як CRISPR і RNAi, використовуються для модифікації генів з високою точністю. CRISPR або Кластеризовані регулярно змінені короткі паліндромні повтори - це природний механізм імунозахисного прокаріотичного прокаріотичного типу, який останнім часом використовується для редагування та модифікації еукаріотичних генів. Інтерференція RNAi або РНК - це специфічний для послідовності метод глушіння генів шляхом введення невеликої дволанцюгової РНК, яка опосередковується нуклеїновими кислотами та регулює експресію генів. Це ключова різниця між CRISPR та RNAi.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке CRISPR
3. Що таке РНК
4. Подібність між CRISPR та RNAi
5. Порівняльне порівняння - CRISPR проти RNAi у табличній формі
6. Підсумок

Що таке CRISPR?

Система CRISPR є природним механізмом, який присутній у деяких бактерій, у тому числі Кишкова паличка і архея. Це адаптивний імунний захист від інвазій на основі ДНК. Це механізм, що залежить від послідовності. Система CRISPR містить декілька повторюваних елементів ДНК. Ці елементи перемежовуються короткими «спейсерними» послідовностями, отриманими з чужорідної ДНК та декількох генів Cas. Деякі з генів Cas є нуклеазами. Таким чином, повна імунна система називається системою CRISPR / Cas.

Малюнок 01: Система CRISPR / Cas

The Система CRISPR / Cas функціонує в чотири кроки.

1. Система генетично прив’язує вторгнення фагових та плазмідних сегментів ДНК (прокладки) в локуси CRISPR (звані етапом отримання спейсера).
2. Крок дозрівання crRNA - Хост транскрибує та обробляє локуси CRISPR для генерування зрілої РНК CRISPR (кРНК), що містить як повторювані елементи CRISPR, так і інтегровані розпірні елементи.
3. Виявлення crRNA - Цьому сприяє додаткове спарювання бази. Це важливо при наявності інфекції та наявності інфекційного агента.
4. Цільовий етап інтерференції - кРНК виявляє чужорідну ДНК, утворює комплекс із чужорідною ДНК і захищає господаря від сторонньої ДНК.

В даний час система CRISPR / Cas використовується для зміни або модифікації геному ссавців шляхом репресії транскрипції або активації. Клітини ссавців можуть реагувати на опосередковані CRISPR / Cas9 розриви ДНК, застосовуючи механізм відновлення. Це може бути виконано за допомогою негомологічного методу з'єднання в кінці (NHEJ) або ремонту, спрямованого на гомологію (HDR). Обидва ці механізми ремонту відбуваються шляхом введення подвійних розривів. Це призводить до редагування гена ссавців. Таким чином, в даний час система CRISPR / Cas використовується в галузі терапевтичного, біомедичного, сільськогосподарського та дослідницького застосування.

Що таке РНК?

РНК-інтерференція - це дволанцюгова РНК-опосередкована методика, яка використовується для регулювання експресії генів. Основна сполука, що бере участь, - це невеликі інтерферуючі РНК (siRNA). SiRNA являють собою особливий тип дволанцюгових РНК з 3 'перекриттям двох нуклеотидів та 5' фосфатної групою. Індукований РНК комплекс глушіння (RISC) утворюється під час інтерференції РНК, що призведе до деградації гена, пов'язаного з siRNA.

Малюнок 02: RNAi

Процедура RNAi така.

1. Дволанцюгові РНК будуть оброблятися в цитоплазмі ендобонуклеазой типу РНКази III типу, що називається Dicer, щоб генерувати ~ 21 нуклеотидні довгі siRNA
2. Перенесення siRNA, пов'язаного Dicer, до Аргонаута, за допомогою дволанцюжкових білків, що зв'язують РНК (dsRNABP).
3. Зв’язування аргонавта з однією ниткою дуплексу (направляюча нитка). Це витіснить іншу пасмо. Це призводить до отримання цілого білково-РНК-комплексу, який називається RISC.
4. З'єднання комплексу RISC з однонитковою направляючою РНК пов'язане з аргонавтом.
5. Спарювання гомологічної мішені РНК з направляючою РНК.
6. Активація аргонаута призводить до деградації цільової РНК

Яка схожість між CRISPR та RNAi?

• Обидва використовуються як інструменти дослідження, що змінюють експресію генів

Яка різниця між CRISPR та RNAi?

CRISPR проти RNAi
CRISPR - механізм імунного захисту, який останнім часом застосовується для редагування та модифікації еукаріотичних генів.	RNAi - специфічний для послідовності метод глушіння генів шляхом введення невеликих дволанцюжкових
Послідовність націлювання
Синтетична РНК (направляюча РНК) є цільовою послідовністю CRISPR.	siRNA - цільова послідовність RNAi.
Ефективність придушення генів
Низький рівень CRISPR	Високий рівень РНК
Ефекти
Зрушення генів відбувається в CRISPR.	Нокаут / замовчування відбувається в РНКі.

Підсумок - CRISPR проти RNAi

CRISPR або Кластеризовані регулярно змінені короткі паліндромні повтори являє собою природний механізм імунозахисного прокаріотів, який останнім часом застосовується для редагування та модифікації еукаріотичних генів. RNAi або РНК-інтерференція - специфічний для послідовності метод глушіння генів шляхом введення невеликої дволанцюгової РНК, яка опосередковується нуклеїновими кислотами та регулює експресію генів. Це можна сприймати як основну відмінність CRISPR від RNAi. Обидві методи, CRISPR / Cas і RNAi, є потужним інструментом для генних маніпуляцій, хоча CRISPR / Cas, безумовно, більше перевершує RNAi, оскільки його можна використовувати для індукції як вставки, так і делецій. Специфіка також висока в системі CRISPR / Cas.

Завантажте PDF-версію CRISPR проти RNAi

Ви можете завантажити PDF-версію цієї статті та використовувати її в офлайн-цілях відповідно до примітки. Завантажте PDF-версію тут Різниця між CRISPR та RNAi 

Довідка:

1. Біолаби, Нова Англія. «CRISPR / Cas9 та цільовий редагування генома: нова ера в молекулярній біології». CRISPR / Cas9 та цільовий редагування геному: нова ера в молекулярній біології | НЕБ. Доступно 22 вересня 2017. Доступно тут 
2. "Інтерференція РНК (RNAi)." Національний центр інформації про біотехнології, Національна бібліотека медицини США. Доступно 22 вересня 2017. Доступно тут
3.Unniyampurath, Unnikrishnan та ін. "Втручання РНК у епоху CRISPR: чи буде втручатися CRISPR в RNAi?" Міжнародний журнал молекулярних наук, MDPI, мар. 2016. Доступ 22 вересня 2017 р. Доступний тут

Надано зображення:

1. "Етапи імунітету до CRISPR" від CtSkennerton - власна робота, (CC BY-SA 4.0) через Wikimedia Commons 
2. 'РНК-спрощений'. Цю фігуру адаптував Мацке М.А., Мацке АЙМ - цю цифру адаптував Мацке М.А., Мацке АЙМ (2004 р.) Посадка насіння нової парадигми. PLoS Biol 2 (5). (CC BY 2.5) через Вікімедіа Comons